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DE102021105143A1 - Electronic ignition device - Google Patents

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Publication number
DE102021105143A1
DE102021105143A1 DE102021105143.6A DE102021105143A DE102021105143A1 DE 102021105143 A1 DE102021105143 A1 DE 102021105143A1 DE 102021105143 A DE102021105143 A DE 102021105143A DE 102021105143 A1 DE102021105143 A1 DE 102021105143A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ignition
charge
chamber
primary explosive
bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102021105143.6A
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German (de)
Inventor
Andreas Winter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RWS GmbH
Original Assignee
RUAG Ammotec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RUAG Ammotec GmbH filed Critical RUAG Ammotec GmbH
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Abstract

Elektronische Andzündvorrichtung zum Auslösen eines pyrotechnischen Wirksystems, wie eines Rückhaltesystems, beispielsweise eines Airbag-Gasgenerators, Gurtstraffers oder Schlossstraffers, umfassend eine erste Kammer, in der ein erster Zündsatz angeordnet ist, der einen ersten Primärexplosivstoff und eine erste Zündbrücke zum Initiieren einer Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs umfasst, und eine zweite Kammer, in der ein zweiter Zündsatz angeordnet ist, der einen zweiten Primärexplosivstoff und eine zweite Zündbrücke zum Initiieren einer Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs umfasst, wobei die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke zur Beaufschlagung mit demselben elektrischen Zündsignal, insbesondere Zündstrom oder Zündspannung, eingerichtet, sind, und wobei der erste und der zweite Primärexplosivstoff und/oder die erste und die zweite Zündbrücke sich derart voneinander unterscheiden, dass die Umsetzung des ersten Zündsatzes um eine vom elektrischen Zündsignal bestimmte Zeitdifferenz schneller als die Umsetzung des zweiten Zündsatzes ist.Electronic ignition device for triggering a pyrotechnic active system, such as a restraint system, for example an airbag gas generator, belt tensioner or buckle tensioner, comprising a first chamber in which a first ignition charge is arranged, which has a first primary explosive and a first ignition bridge for initiating a conversion of the first primary explosive and a second chamber in which a second ignition charge is arranged, which comprises a second primary explosive and a second ignition bridge for initiating a conversion of the second primary explosive, the first ignition bridge and the second ignition bridge being capable of being acted upon by the same electrical ignition signal, in particular ignition current or Ignition voltage, set up, and wherein the first and the second primary explosive and/or the first and the second ignition bridge differ from one another in such a way that the implementation of the first ignition charge is determined by an electrical ignition signal Time difference is faster than the implementation of the second squib.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Anzündvorrichtung zum Auslösen eines pyrotechnischen Wirksystems, wie ein Rückhaltesystem insbesondere zum Fahrzeuginsassenschutz, beispielsweise ein Airbag-Gasgenerator, ein Gurtstraffer oder ein Schlossstraffer.The invention relates to an electronic ignition device for triggering a pyrotechnic active system, such as a restraint system, in particular for vehicle occupant protection, for example an airbag gas generator, a belt tensioner or a buckle tensioner.

Elektronische Anzündvorrichtungen finden vielfach Anwendung insbesondere in Rückhaltesystemen beispielsweise zum Fahrzeuginsassenschutz. Eine Rückhaltevorrichtung umfasst typischerweise ein pyrotechnisches Wirksystem. Pyrotechnische Wirksysteme werden im Allgemeinen durch eine Zündvorrichtung ausgelöst, die als elektrische Zündbrücke gestaltet sein kann. Ein pyrotechnisches Wirksystem umfasst ferner einen soliden Primärexplosivstoff und gegebenenfalls eine pulverförmige Treibladung. Die Zündvorrichtung initiiert die Umsetzung des Primärexplosivstoffes, sodass unter Bildung eines vorzugsweise inerten Gases innerhalb weniger Millisekunden ein hoher Druckanstieg bewirkt wird, der beispielsweise binnen etwa 20 bis 30 Millisekunden in eine entsprechend rapide Volumenexpansion eines Airbags umgesetzt werden kann.Electronic ignition devices are widely used in particular in restraint systems, for example for vehicle occupant protection. A restraint typically includes a pyrotechnic effect system. Pyrotechnic active systems are generally triggered by an ignition device that can be designed as an electrical ignition bridge. A pyrotechnic active system also includes a solid primary explosive and optionally a powdered propellant charge. The ignition device initiates the conversion of the primary explosive, so that a preferably inert gas is formed within a few milliseconds, causing a high pressure increase, which can be converted into a correspondingly rapid volume expansion of an airbag within about 20 to 30 milliseconds, for example.

Bei bekannten Airbag-Gasgeneratoren kommen häufig zwei- oder drei-stufige pyrotechnische Rückhaltesysteme zum Einsatz, um in Abhängigkeit von dem Gewicht oder der Größe eines Fahrzeuginsassen eine angepasste Wirkleistungsstufe zur Befüllung des Airbags einzustellen. Beispielsweise beschreibt WO 2015 183 596 A2 eine mehrstufige Anzündeinheit für Airbag-Gasgeneratoren, mit deren Hilfe ein Airbag in Reaktion auf einen auslösenden Anlass wahlweise in verschiedenen Stufen mit entweder hoher oder geringer Wirkkraft oder gar nicht gezündet werden kann. Zu diesem Zweck wird der Maximalzünddruck variiert. WO 2015 183 596 A2 beschreibt eine mittels einer Art Regel-Rückkopplungs-Schleife geregelte Zündung, bei der ein elektrisch betriebener Zündsatz mit einer elektrischen Zündenergie unterhalb eines Zündung-Selbsterhalt-Schwellwerts betrieben wird, sodass ausschließlich bei kontinuierlich angelegter elektrischer Zündenergie eine Zündung erfolgt.In known airbag gas generators, two- or three-stage pyrotechnic restraint systems are often used in order to set an adjusted effective power level for filling the airbag as a function of the weight or size of a vehicle occupant. For example describes WO 2015 183 596 A2 a multi-stage ignition unit for airbag gas generators, with the help of which an airbag can be ignited in response to an initiating event in different stages with either high or low effectiveness or not at all. For this purpose, the maximum ignition pressure is varied. WO 2015 183 596 A2 describes an ignition controlled by means of a type of control feedback loop, in which an electrically operated ignition charge is operated with an electrical ignition energy below an ignition self-sustaining threshold value, so that ignition only takes place when electrical ignition energy is continuously applied.

Bei den bekannten Systemen hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die Wirkleistung des pyrotechnischen Rückhaltesystems nur sehr grob an die tatsächlichen Erfordernisse des jeweiligen Fahrzeuginsassen angepasst werden kann, sodass insbesondere Fahrzeuginsassen mit einer Körpergröße oder einem Gewicht, welche(s) das deutlich von den Vorgaben für die vorbestimmten Wirkleistungsstufen abweicht, keinen idealen Schutz erfahren. Ferner hat sich als problematisch herausgestellt, dass Fehlzündungen beispielsweise zu vieler oder zu weniger Stufen auftreten können, was selbst den Schutzeffekt für Fahrzeuginsassen mit einer stufenspezifisch optimalen Körperstatur beeinträchtigt. Darüber hinaus besteht ein Problem darin, dass mehrstufige pyrotechnische Rückhaltesysteme infolge ihrer höheren Kosten im Allgemeinen seltener verbaut werden als pyrotechnische Rückhaltesysteme ohne Einstellbarkeit, die lediglich hinsichtlich eines spezifischen Insassengewichts beziehungsweise einer spezifischen Insassengröße die gewünschte Schutzwirkung entfalten.In the known systems, it has been found to be disadvantageous that the effective power of the pyrotechnic restraint system can only be very roughly adapted to the actual requirements of the respective vehicle occupant, so that vehicle occupants in particular with a height or weight that clearly deviate from the specifications for deviates from the predetermined active power levels, do not experience ideal protection. Furthermore, it has been found to be problematic that misfiring can occur, for example, with too many or too few stages, which even impairs the protective effect for vehicle occupants with a stage-specific optimal body stature. There is also a problem in that multistage pyrotechnical restraint systems are generally installed less frequently due to their higher costs than pyrotechnical restraint systems without adjustability, which only develop the desired protective effect with regard to a specific occupant weight or a specific occupant size.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere eine kostengünstige vorzugsweise besonders verlässliche variabel entsprechend der Erfordernisse von Insassen verschiedenster Statur einstellbare elektronische Anzündvorrichtung zum Auslösen eines pyrotechnischen Wirksystems, wie eines Rückhaltesystems, beispielsweise eines Airbag-Gasgenerators, Gurtstraffers oder Schlossstraffers, bereitzustellen.It is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, in particular a cost-effective, preferably particularly reliable, electronic ignition device that can be adjusted variably according to the requirements of occupants of all shapes and sizes for triggering a pyrotechnic active system, such as a restraint system, for example an airbag gas generator, belt tensioner or lock tighteners.

Diese Aufgabe löst der Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach ist eine elektronische Anzündvorrichtung zum Auslösen eines pyrotechnischen Wirksystems, wie ein Rückhaltesystem insbesondere zum Fahrzeuginsassenschutz, beispielsweise ein Airbag-Gasgenerator, ein Gurtstraffer oder ein Schlossstraffer vorgesehen. Die elektronische Anzündvorrichtung umfasst eine erste Kammer, in der ein erster Zündsatz angeordnet ist, der einen ersten Primärexplosivstoff und eine erste Zündbrücke zum Initiieren der Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs umfasst sowie eine zweite Kammer, in der ein zweiter Zündsatz angeordnet ist, der einen zweiten Primärexplosivstoff und eine zweite Zündbrücke zum Initiieren einer Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs umfasst. Vorzugsweise sind die Primärexplosivstoffe in den Kammern vollständig voneinander getrennt, sodass insbesondere die Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs nicht unmittelbar eine Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs auslöst. Insbesondere sind die Initiierung des ersten und des zweiten Primärexplosivstoffs getrennt, die Wirkung der Umsetzungen der beiden Primärexplosivstoffe jedoch gekoppelt, vorzugsweise oft kumulativ oder subtraktiv. Die Trennung der Initiierung des ersten und des zweiten Primärexplosivstoffs kann durch die Anordnung der Primärexplosivstoffe in verschiedenen Kammern bedingt sein. Es kann bevorzugt sein, dass der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff dieselbe Umsetzungstemperatur aufweisen, insbesondere gleich sind. Die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke sind, beispielsweise als Reihenschaltung oder bevorzugt als Parallelschaltung, zur Beaufschlagung mit demselben elektrischen Zündsignal, insbesondere Zündstrom oder Zündspannung, eingerichtet.This object is solved by the subject matter of independent claim 1. Accordingly, an electronic ignition device is provided for triggering a pyrotechnic active system, such as a restraint system, in particular for vehicle occupant protection, for example an airbag gas generator, a belt tensioner or a buckle tensioner. The electronic ignition device comprises a first chamber in which a first ignition charge is arranged, which includes a first primary explosive and a first ignition bridge for initiating the conversion of the first primary explosive, and a second chamber in which a second ignition charge is arranged, which has a second primary explosive and a second squib for initiating a reaction of the second primary explosive. The primary explosives in the chambers are preferably completely separated from one another, so that in particular the conversion of the first primary explosive does not immediately trigger a conversion of the second primary explosive. In particular, the initiation of the first and second primary explosives are separate, but the action of the reactions of the two primary explosives are coupled, preferably often cumulatively or subtractively. The separation of the initiation of the first and second primary explosives may be due to the placement of the primary explosives in different chambers. It can be preferred that the first primary explosive and the second primary explosive have the same conversion temperature, in particular are the same. The first ignition bridge and the second ignition bridge are set up, for example as a series connection or preferably as a parallel connection, for the application of the same electrical ignition signal, in particular ignition current or ignition voltage.

Mit Umsetzung wird im Allgemeinen eine insbesondere chemische Reaktion bezeichnet, während der ein Ausgangsstoff oder -gemisch, wie ein Primärexplosvstoff und/oder eine Treibladung, gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Stoffen aus der Umgebung, reagiert, beispielsweise oxidiert. Bei der Umsetzung können neue Stoffe und/oder Gemische gebildet werden, insbesondere Gase. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise exotherm. Mit Initierung wird im allgemeinen der Beginn der Umsetzung bezeichnet.Conversion generally refers to a chemical reaction in particular, during which a starting material or mixture, such as a primary explosive and/or a propellant charge, optionally in combination with other substances from the environment, reacts, for example oxidizes. During the reaction, new substances and/or mixtures can be formed, in particular gases. The reaction preferably takes place exothermally. Initiation generally refers to the start of the reaction.

Ein Primärexplosivstoff hat eine relativ niedrige Initiierungs-Grenz-Temperatur und/oder Initiierungs-Grenz-Energie, welche erforderlich ist, damit der Primärexplosivstoff insbesondere selbsterhaltend vorzugsweise exotherm reagiert, d.h. umsetzt. Primärexplosivstoffe können insbesondere in Kombination mit einer Treibladung oder dergleichen vorgesehen sein, die eine höhere Initiierungs-Grenz-Temperatur und/oder Initiierungs-Grenz-Energie aufweist, als ein ihr zugeordneter Primärexplosivstoff.A primary explosive has a relatively low initiation limit temperature and/or initiation limit energy, which is required for the primary explosive to react, i.e. to convert, preferably exothermically, in particular in a self-sustaining manner. Primary explosives can be provided in particular in combination with a propellant charge or the like, which has a higher initiation limit temperature and/or initiation limit energy than a primary explosive assigned to it.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste und der zweite Primärexplosivstoff sich derart voneinander unterscheiden und/oder dass die erste und die zweite Zündbrücke sich derart voneinander unterscheiden, dass die Umsetzung des ersten Zündsatzes um eine vom elektrischen Zündsignal bestimmte Zeitdifferenz schneller ist als die Umsetzung des zweiten Zündsatzes. Die beiden Zündbrücken und/oder die beiden Primärexplosivstoffe sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass in Abhängigkeit von dem elektrischen Zündsignal, mit dem beide Zündbrücken beaufschlagt werden, die Leistung der elektronischen Anzündvorrichtung insbesondere stufenlos einstellbar ist. Insbesondere sind die beiden Zündbrücken und/oder die beiden Primärexplosivstoff derart aufeinander abgestimmt, dass in Abhängigkeit von dem elektrischen Zündsignal, mit dem beide Zündbrücken beaufschlagt werden, verschiedene Maximaldrucke insbesondere stufenlos einstellbar sind. Der erreichbare Maximaldruck einer elektronischen Anzündvorrichtung sinkt mit der Vergrößerung der Zeitdifferenz zwischen der Umsetzung des ersten und des zweiten Zündsatzes.According to the invention, it is provided that the first and the second primary explosive differ from one another in such a way and/or that the first and the second ignition bridge differ from one another in such a way that the implementation of the first ignition charge is faster than the implementation of the second by a time difference determined by the electrical ignition signal ignition charge. The two ignition bridges and/or the two primary explosives are preferably matched to one another in such a way that the power of the electronic ignition device can be continuously adjusted depending on the electrical ignition signal applied to both ignition bridges. In particular, the two ignition bridges and/or the two primary explosives are matched to one another in such a way that, depending on the electrical ignition signal applied to both ignition bridges, different maximum pressures can be adjusted, in particular continuously. The maximum pressure that can be achieved by an electronic ignition device decreases as the time difference between the implementation of the first and the second ignition charge increases.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass, entgegen der Annahme, dass eine Verbesserung der Justierbarkeit der Wirkleistung einer elektronischen Anzündvorrichtung notwendig eine signifikante Kostensteigerung der Anzündvorrichtung bedingt, beide Wunschziele gleichsam mit der erfindungsgemäßen elektronischen Anzündvorrichtung befriedigt werden können. Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die Kennlinie der elektronischen Anzündvorrichtung konstruktiv durch die Eigenschaften der (Primärexplosivstoff/Zündbrücken) Zündpaare einstellbar ist, was eine kostengünstige Massenproduktion gestattet. Die Eigenschaften der Zündpaare können zündsignalabhängig in einem Datenblatt beschrieben werden, auf dessen Basis auf einfache Weise eine insassenspezifische ideale Wirkleistung gewährleistet werden kann. Gleichzeitig gestattet die einfache konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anzündvorrichtung eine besonders robuste und damit wenig fehleranfällig, verlässliche Funktionalität.Surprisingly, it has been shown that, contrary to the assumption that an improvement in the adjustability of the active power of an electronic ignition device necessarily causes a significant increase in the cost of the ignition device, both desired goals can be satisfied with the electronic ignition device according to the invention. It has turned out to be particularly advantageous that the characteristic curve of the electronic ignition device can be set structurally by the properties of the ignition pairs (primary explosive/ignition bridges), which allows cost-effective mass production. The properties of the ignition pairs can be described in a data sheet depending on the ignition signal, on the basis of which an occupant-specific ideal active power can be easily guaranteed. At the same time, the simple structural design of the ignition device according to the invention allows for a particularly robust and therefore less error-prone, reliable functionality.

Gemäß einer Ausführung ist die Zeitdifferenz umso größer, je kleiner das elektrische Zündsignal, insbesondere der Zündstrom oder die Zündspannung, ist. Die Größe des elektrischen Zündsignals kann beispielsweise definiert sein durch die elektrische Leistung des Zündsignals oder Zündsignalleistung. Dabei kann insbesondere oberhalb eines Zündsignal-Schwellwerts, beispielsweise oberhalb eines Zündsignal-Leistung-Schwellwerts, die Zeitdifferenz näherungsweise oder gleich Null sein. Insbesondere kann oberhalb eines Zündsignal-Schwellenwertes die Zeitdifferenz zwischen insbesondere der Initiierung der Umsetzung des ersten und des zweiten Zündsatzes geringer als 1 Millisekunde sein, vorzugsweise geringer als 0,1 Millisekunden, insbesondere geringer als 0,01 Millisekunden.According to one embodiment, the smaller the electrical ignition signal, in particular the ignition current or the ignition voltage, the greater the time difference. The size of the electrical ignition signal can be defined, for example, by the electrical power of the ignition signal or ignition signal power. In this case, in particular above an ignition signal threshold value, for example above an ignition signal power threshold value, the time difference can be approximately or equal to zero. In particular, above an ignition signal threshold value, the time difference between in particular the initiation of the conversion of the first and second ignition charge can be less than 1 millisecond, preferably less than 0.1 milliseconds, in particular less than 0.01 milliseconds.

Beispielsweise können die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke dazu konfiguriert sein, bei einer Auslösung der elektronischen Anzündvorrichtung mit der gleichen elektrischen Leistung betrieben zu werden, und der erste und zweite Primärexplosivstoff derart aufeinander abgestimmt ausgewählt sein, dass der erste Primärexplosivstoff eine geringere Initiierungsenergie zur Einleitung der Umsetzung erfordert als der zweite Primärexplosivstoff. Gemäß diesem Beispiel kann die Zeitdifferenz anhand der Gleichung E i = P i * t i

Figure DE102021105143A1_0001
ermittelt werden, wobei E die Initiierungsenergie, P die elektrische Zündsignal-Leistung des ersten oder zweiten Primärexplosivstoffs und t die zeitliche Dauer der Bereitstellung der Zündsignal-Leistung bis zur Initiierung der Umsetzung des ersten oder zweiten Primärexplosivstoffs bezeichnet. Der Index i steht für den ersten oder zweiten Zündsatz.For example, the first ignition bridge and the second ignition bridge can be configured to be operated with the same electrical power when the electronic ignition device is triggered, and the first and second primary explosive can be selected in a way that is coordinated with one another such that the first primary explosive has a lower initiation energy for initiating the Reaction required as the second primary explosive. According to this example, the time difference can be calculated using the equation E i = P i * t i
Figure DE102021105143A1_0001
be determined, where E denotes the initiation energy, P denotes the electrical ignition signal power of the first or second primary explosive and t denotes the duration of the provision of the ignition signal power up to the initiation of the conversion of the first or second primary explosive. The index i stands for the first or second ignition charge.

Wenn beispielsweise die erforderliche Initiierungsenergie E1 des ersten Zündsatzes kleiner ist als die erforderliche Initiierungsenergie E2 des zweiten Zündsatzes, wird die Bereitstellung der gleichen Zündsignalleistung P1=P2 bewirkt, dass die Initiierungszeit t1 des ersten Zündsatzes kleiner ist als die Initiierungszeit t2 des zweiten Zündsatzes, und sich die Zeitdifferenz dt(dE), um welche der erste Zündsatz schneller umgesetzt wird als der zweite Zündsatz, die abhängig ist vom Unterschied der erforderlichen Initiierungsenergien. Die erforderliche Initiierungsenergie eines Zinssatzes ist maßgeblich durch die Materialeigenschaften des Primärexplosivstoffs einstellbar. Insbesondere sind der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff dahingehend auf einander abgestimmt, dass sie verschiedene Wärmekapazitäten haben, wobei insbesondere der erste Primärexplosivstoff eine geringere Wärmekapazität aufweist. Alternativ oder zusätzlich sind die Primärexplosivstoffe dahingehend aufeinander abgestimmt, dass der erste Primärexplosivstoff eine andere, insbesondere geringere, Umsetzungs-Mindesttemperatur hat als der zweite Primärexplosivstoff.For example, if the required initiation energy E 1 of the first igniter is less than the required initiation energy E 2 of the second igniter, providing the same ignition signal power P 1 =P 2 will cause the initiation time t 1 of the first igniter to be less than the initiation time t 2 of the second ignition charge, and the time difference dt(dE) by which the first ignition charge is implemented faster than the second ignition charge, which depends on the difference in the required initiation energies. The required initiation energy of an interest rate can be largely adjusted by the material properties of the primary explosive. In particular, the first primary explosive and the second primary explosive are matched to one another in that they have different heat capacities, with the first primary explosive in particular having a lower heat capacity. Alternatively or additionally, the primary explosives are matched to one another such that the first primary explosive has a different, in particular lower, minimum reaction temperature than the second primary explosive.

Alternativ oder zusätzlich können die Zündsätze derart konfiguriert sein, dass dem ersten Zündsatz eine andere, vorzugsweise höhere, Zündsignalleistung durch das elektrische Zündsignal bereitgestellt wird, als dem zweiten Zündsatz. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke verschiedene elektrische Widerstände und/oder Wärmekapazitäten und/oder Temperaturkennlinien aufweisen, sodass bei Beaufschlagung der ersten Zündbrücke und der zweiten Zündbrücke mit demselben elektrischen Zündsignal an den Zündsätzen unterschiedlich hohe elektrische oder thermische Zündsignalleistungen anliegen. Die elektrische Zündsignalleistung P kann beschrieben werden gemäß P = U * I ;

Figure DE102021105143A1_0002
P = U 2 / R ;  
Figure DE102021105143A1_0003
bzw. P = R * I 2
Figure DE102021105143A1_0004
wobei U die Zündspannung, I den Zündstrom und R den elektrischen Widerstand der Zündbrücke bezeichnet. Der elektrische Widerstand einer Zündbrücke kann bestimmt sein durch deren Material und/oder Abmessungen. Der elektrische Widerstand der ersten und/oder zweiten Zündbrücke kann beispielsweise als Draht oder als dünne Metallschicht realisiert sein. Der elektrische Widerstand der ersten und/oder zweiten Zündbrücke kann beispielsweise Titan oder eine Chrom-Nickel-Legierung umfassen oder daraus bestehen. Zur unterschiedlichen Einstellung des elektrischen Widerstandes können die erste Zündbrücke und/oder die zweite Zündbrücke beispielsweise hinsichtlich ihres jeweiligen Volumens und/oder ihrer jeweiligen Geometrie spezifisch dimensioniert sein. Bei Bereitstellung eines Zündsignal mit derselben Zündspannung U für beide Zündbrücken kann beispielsweise durch die konstruktive Abstimmung der elektrischen Widerstände der ersten und zweiten Zündbrücke aufeinander bei ansonsten gleichen Eigenschaften der Zündbrücken bezweckt werden, dass infolge eines geringeren elektrischen Widerstands R1 der ersten Zündbrücke als dem elektrischen Widerstand R2 der zweiten Zündbrücke dem ersten Zündsatz eine entsprechend höhere Zündsignalleistung bereitgestellt wird.Alternatively or additionally, the ignition charges can be configured in such a way that the first ignition charge is provided with a different, preferably higher, ignition signal power than the second ignition charge by the electrical ignition signal. This can be done, for example, by the first ignition bridge and the second ignition bridge having different electrical resistances and/or thermal capacities and/or temperature characteristics, so that when the first ignition bridge and the second ignition bridge are acted upon by the same electrical ignition signal at the ignition charges, the electrical or thermal ignition signal power levels vary issue. The electric ignition signal power P can be described according to P = u * I ;
Figure DE102021105143A1_0002
P = u 2 / R ;
Figure DE102021105143A1_0003
or. P = R * I 2
Figure DE102021105143A1_0004
where U denotes the ignition voltage, I denotes the ignition current and R denotes the electrical resistance of the ignition bridge. The electrical resistance of an ignition bridge can be determined by its material and/or dimensions. The electrical resistance of the first and/or second ignition bridge can be realized, for example, as a wire or as a thin metal layer. The electrical resistance of the first and/or second ignition bridge can include or consist of titanium or a chromium-nickel alloy, for example. In order to set the electrical resistance differently, the first ignition bridge and/or the second ignition bridge can be specifically dimensioned, for example with regard to their respective volume and/or their respective geometry. If an ignition signal with the same ignition voltage U is provided for both ignition bridges, the electrical resistances of the first and second ignition bridges can be matched to one another in terms of design, with the properties of the ignition bridges otherwise being the same, so that the electrical resistance R 1 of the first ignition bridge is lower than the electrical resistance R 2 of the second ignition bridge the first ignition charge is provided with a correspondingly higher ignition signal power.

Alternativ kann bei Bereitstellung eines Zündsignal mit demselben Zündstrom U für beide Zündbrücken kann beispielsweise durch die konstruktive Abstimmung der elektrischen Widerstände der ersten und zweiten Zündbrücke aufeinander bei ansonsten gleichen Eigenschaften der Zündbrücken bezweckt werden, dass infolge eines höheren elektrischen Widerstands R1 der ersten Zündbrücke als dem elektrischen Widerstand R2 der zweiten Zündbrücke dem ersten Zündsatz eine entsprechend höhere Zündsignalleistung bereitgestellt wird.Alternatively, when an ignition signal is provided with the same ignition current U for both ignition bridges, the electrical resistances of the first and second ignition bridge can be matched to one another in terms of design, with the properties of the ignition bridges otherwise being the same, so that as a result of a higher electrical resistance R 1 of the first ignition bridge than the electrical resistance R 2 of the second firing bridge the first firing charge is provided with a correspondingly higher firing signal power.

Gemäß einem einfachen Beispiel haben der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff dieselbe erforderliche Initiierungsenergie E1=E2. Aus der Gleichung (1) ergibt sich beim Bereitstellen einer größeren Zündsignalleistung P1 am ersten Zündsatz und einer kleineren Zündsignalleistung P2 am zweiten Zündsatz eine entsprechend höhere Initiierungszeit t2 des zweiten Zündsatzes als die Initiierungszeit t1 des ersten Zündsatzes. Somit stellt sich eine Zeitdifferenz dt(dP) ein, um welche der erste Zündsatz schneller umgesetzt wird als der zweite Zündsatz, welche abhängig ist vom Unterschied der bereitgestellten Zündsignalleistungen.According to a simple example, the first primary explosive and the second primary explosive have the same required initiation energy E 1 =E 2 . Equation (1) results in a correspondingly higher initiation time t 2 of the second ignition charge than the initiation time t 1 of the first ignition charge when a greater ignition signal power P 1 is provided at the first ignition charge and a smaller ignition signal power P 2 at the second ignition charge. A time difference dt(dP) thus arises, by which the first ignition charge is implemented faster than the second ignition charge, which depends on the difference in the ignition signal powers provided.

Gemäß einer Ausführung, die mit der vorherigen kombinierbar ist, sind der erste Zündsatz und der zweite Zündsatz derart konfiguriert, dass unterhalb eines Zündsignal-Grenzwerts die Umsetzung des ersten Zündsatzes erfolgt und der zweite Zündsatz keine Umsetzung erfährt. In diesem Fall geht die Zeitdifferenz gegen unendlich. Ein unterer Zündsignal-Grenzwert kann definiert sein als eine untere Grenzstromstärke und/oder untere Grenztemperatur. Die Zündsätze können derart aufeinander abgestimmt konfiguriert sein, dass bei einer Unterschreitung des Zündsignal-Grenzwerts, insbesondere der Grenzstromstärke, nur noch der empfindlichere der beiden Zündsätze auslöst, welcher beispielsweise charakterisiert sein kann durch eine niedrigere Initiierungsenergie und/oder dadurch, dass eine an der jeweiligen Zündbrücke bereitgestellte Mindesttemperatur zwingend für die Initiierung des ersten oder vorzugsweise zweiten Primärexplosivstoffs erforderlich ist. Insbesondere sind der erste Zündsatz und der zweite Zündsatz derart konfiguriert, dass unterhalb eines Zündsignal-Mindestwerts eine Umsetzung des ersten wie auch des zweiten Zündsatzes ausbleibt, wobei der Zündsignal-Mindestwert charakterisiert sein kann als eine Mindesttemperatur der jeweiligen Zündbrücke, Mindeststromstärke und/oder Mindest-Zündsignalleistung (NoFire-Grenze).According to an embodiment that can be combined with the previous one, the first ignition charge and the second ignition charge are configured in such a way that, below an ignition signal limit value, the first ignition charge is converted and the second ignition charge is not converted. In this case, the time difference approaches infinity. A lower ignition signal limit value can be defined as a lower limit current intensity and/or lower limit temperature. The ignition charges can be configured in such a way that when the ignition signal falls below the limit value, in particular the current limit, only the more sensitive of the two ignition charges triggers, which can be characterized, for example, by a lower initiation energy and/or by the fact that one of the respective Ignition bridge provided minimum temperature is mandatory for the initiation of the first or preferably second primary explosive. In particular, the first ignition charge and the second ignition charge are configured in such a way that, below a minimum ignition signal value, there is no conversion of either the first or the second ignition charge, it being possible for the minimum ignition signal value to be characterized as a minimum temperature of the respective ignition bridge, minimum current intensity and/or minimum Ignition signal performance (NoFire limit).

Eine mit den vorherigen kombinierbare Ausführung sieht vor, dass die erste und die zweite Zündbrücke mit derselben Zündsignal-Quelle zum Bereitstellen des elektrischen Zündsignals verbunden sind. So kann eine einfache elektrische Schaltung zum Aktivieren der elektronischen Anzündvorrichtung realisiert werden. Indem dieselbe Zündsignal-Quelle sowohl dem ersten Zündsatz als auch dem zweiten Zündsatz das insbesondere gleiche elektrische Zündsignal bereitstellt, wird einer fehlerhaften Auslösung der Anzündvorrichtung mit verkehrter, signifikant zu hoher oder zu geringer, Wirksystemleistung entgegengewirkt.An embodiment that can be combined with the previous one provides that the first and the second firing bridge are connected to the same firing signal source for providing the electrical firing signal. A simple electrical circuit for activating the electronic ignition device can thus be implemented. Since the same ignition signal source provides both the first ignition charge and the second ignition charge with the same electrical ignition signal, faulty triggering of the ignition device with the wrong, significantly too high or too low effective system output is counteracted.

Gemäß einer Weiterbildung sind die erste und die zweite Zündbrücke elektrisch parallel geschaltet. Insbesondere ist das Zündsignal gemäß dieser Weiterbildung eine Zündspannung. Gemäß einer alternativen Weiterbildung sind die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke elektrisch in Reihe geschaltet, wobei insbesondere das Zündsignal eine Zündspannung ist.According to a further development, the first and the second firing bridge are electrically connected in parallel. In particular, according to this development, the ignition signal is an ignition voltage. According to an alternative development, the first ignition bridge and the second ignition bridge are electrically connected in series, with the ignition signal being an ignition voltage in particular.

Bei einer weiteren Ausführung, die mit den vorherigen kombinierbar ist, sind der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff derart aufeinander abgestimmt, dass die Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs schneller erfolgt als die Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs, insbesondere losgelöst von einer gleichen oder ungleichen Initiierungsenergie der Zündsätze. D. h., dass selbst in dem (theoretischen) Fall, dass jeweilige die Initiierung der Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs und des zweiten Primärexplosivstoffs bei den selben Auslösebedingungen und/oder zeitgleich erfolgt, wird eine insbesondere vollständige Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs beispielsweise zur Druckentfaltung schneller durchgeführt und/oder abgeschlossen als die insbesondere vollständige Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs. Der erste Primärexplosivstoff kann eine geringere Wärmekapazität haben als der zweite Primärexplosivstoff. Der erste Primärexplosivstoff kann aus einer Zusammensetzung mit einer rapideren Umsetzungsgeschwindigkeit als die der Zusammensetzung des zweiten Primärexplosivstoffs bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Primärexplosivstoff eine niedrigere Umsetzungstemperaturschwelle haben als der zweite. Insbesondere können bei einer Ausführung einer elektronischen Anzündvorrichtung mit unterschiedlich schnell umsetzendem erstem und zweitem Primärexplosivstoff die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke gleich sein.In a further embodiment, which can be combined with the previous ones, the first primary explosive and the second primary explosive are matched to one another in such a way that the conversion of the first primary explosive takes place faster than the conversion of the second primary explosive, in particular independent of an equal or unequal initiation energy of the detonating charges. This means that even in the (theoretical) case that the initiation of the conversion of the first primary explosive and the second primary explosive takes place under the same triggering conditions and/or at the same time, a particularly complete conversion of the first primary explosive, for example for pressure development, is carried out more quickly and/or concluded as the particularly complete conversion of the second primary explosive. The first primary explosive may have a lower heat capacity than the second primary explosive. The first primary explosive may be composed of a composition having a faster reaction rate than the composition of the second primary explosive. Alternatively or additionally, the first primary explosive may have a lower reaction temperature threshold than the second. In particular, in an embodiment of an electronic ignition device with first and second primary explosives that react at different rates, the first ignition bridge and the second ignition bridge can be the same.

Gemäß einer weiteren Ausführung einer elektronischen Anzündvorrichtung, die mit den vorherigen kombinierbar ist, sind die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke derart aufeinander abgestimmt, dass das elektrische Zündsignal die erste Zündbrücke schneller auf oder über eine Umsetzungstemperaturschwelle insbesondere des jeweiligen Primärexplosivstoffs erwärmt. Die erste Zündbrücke kann einen anderen, vorzugsweise niedrigeren, elektrischen Widerstand aufweisen als die zweite Zündbrücke. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Zündbrücke eine geringere Wärmekapazität aufweisen als die zweite Zündbrücke. Der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff haben insbesondere die gleiche Umsetzungstemperaturschwelle. Insbesondere sind der erste und der zweite Primärexplosivstoff gleich zusammengesetzt. Alternativ ist denkbar, dass der erste Primärexplosivstoff und der zweite Primärexplosivstoff derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs schneller erfolgt als die Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs. Wenn die Anzündvorrichtung für eine frühere Initiierung des ersten Primärexplosivstoffs durch die erste Zündbrücke als die Initiierung des zweiten Primärexplosivstoffs durch die zweite Zündbrücke mit anschließend schnellerer Umsetzung des zweiten als des ersten Primärexplosivstoffs konfiguriert ist, kann eine gegenläufige Zeitverschiebung synenergetisch genutzt werden. Eine solche Konfiguration kann beispielsweise in Kombination mit der zuvor beschriebenen Ausführung von Vorteil sein, bei der eine Zeitdifferenz von näherungsweise oder gleich Null eingestellt ist.According to a further embodiment of an electronic ignition device, which can be combined with the previous ones, the first ignition bridge and the second ignition bridge are matched to one another in such a way that the electrical ignition signal heats the first ignition bridge more quickly to or above a conversion temperature threshold, in particular of the respective primary explosive. The first ignition bridge can have a different, preferably lower, electrical resistance than the second ignition bridge. Alternatively or additionally, the first ignition bridge can have a lower thermal capacity than the second ignition bridge. In particular, the first primary explosive and the second primary explosive have the same reaction temperature threshold. In particular, the first and the second primary explosive have the same composition. Alternatively, it is conceivable that the first primary explosive and the second primary explosive are matched to one another in such a way that the conversion of the second primary explosive takes place faster than the conversion of the first primary explosive. If the igniter is configured for earlier initiation of the first primary explosive by the first squib than initiation of the second primary explosive by the second squib, with subsequent faster conversion of the second than the first primary explosive, an opposing time shift can be used synergistically. Such a configuration can be advantageous, for example, in combination with the embodiment described above, in which a time difference of approximately or equal to zero is set.

Für eine elektronische Anzündvorrichtung, mit der ein besonders breites Spektrum unterschiedlicher gewünschter Wirkleistungen erreichbar sein soll, kann es vorteilhaft sein, sowohl die Zündbrücken als auch die Primärexplosivstoff für des ersten und des zweiten Zündsatzes derart unterschiedlich voneinander zu konfigurieren, dass der erste Zündsatz im Vergleich zum zweiten Zündsatz sowohl die Umsetzung schneller initiiert als auch den Primärexplosivstoff schneller umsetzt.For an electronic ignition device, with which a particularly wide range of different desired effective powers should be achievable, it can be advantageous to configure both the ignition bridges and the primary explosive for the first and second ignition charge so differently from one another that the first ignition charge compared to the second squib initiates both the implementation more quickly and implements the primary explosive more quickly.

Bei einer Ausführung der elektronischen Anzündvorrichtung, die als kumulative Ausführung bezeichnet sein kann und die mit den vorigen kombinierbar ist, ist vorgesehen, dass die erste Kammer und die zweite Kammer voneinander getrennt sind, wobei in der ersten Kammer eine erste Treibladung und in der zweiten Kammer eine zweite Treibladung angeordnet sind. Die erste Kammer ist mit einer Expansionskammer über eine erste Öffnung verbunden, die mit einem ersten Absperrdeckel verschlossen ist. Die zweite Kammer ist mit der Expansionskammer über eine zweite Öffnung verbunden, die mit einem zweiten Absperrdeckel verschlossen ist. Insbesondere sind die erste und die zweite Treibladung gleich groß und/oder gleich zusammengesetzt. Die Expansionskammer kann beispielsweise realisiert sein als ein Auffangvolumen eines Airbags oder dergleichen. Bei dieser kumulativen Ausführung kann der maximale mit den Treibladungen erreichbare Expansionsdruck durch den zeitlichen Versatz zwischen der Zündung beziehungsweise Initiierung der erste Treibladung und der zweiten Treibladung einstellbar sein. Beispielsweise kann der maximale erreichbare Expansionsdruck abhängig von dem elektrischen Zündsignal, insbesondere der Zündsignalleistung, sein, wobei beispielsweise mithilfe eines kleineren elektrischen Zündsignals, insbesondere mit einer kleineren Zündsignalleistung, ein geringerer maximaler Expansionsdruck bewirkbar ist.In one embodiment of the electronic ignition device, which can be referred to as a cumulative embodiment and which can be combined with the previous ones, it is provided that the first chamber and the second chamber are separate from one another, with a first propellant charge in the first chamber and a first propellant charge in the second chamber a second propellant charge are arranged. The first chamber is connected to an expansion chamber via a first opening closed with a first shut-off cap. The second chamber is connected to the expansion chamber via a second port closed with a second shut-off cap. In particular, the first and the second propellant charge are of the same size and/or have the same composition. The expansion chamber can be implemented, for example, as a collection volume of an airbag or the like. In this cumulative design, the maximum expansion pressure that can be achieved with the propellant charges can be increased by the time offset between tween the ignition or initiation of the first propellant charge and the second propellant charge can be adjusted. For example, the maximum achievable expansion pressure can be dependent on the electrical ignition signal, in particular the ignition signal power, a lower maximum expansion pressure being achievable, for example, with the aid of a smaller electrical ignition signal, in particular with a smaller ignition signal power.

Bei einer alternativen Ausführung der elektronischen Anzündvorrichtung, die als subtraktive Ausführung bezeichnet sein kann und die mit Ausnahme der kumulativen mit den übrigen vorigen Ausführungen kombinierbar ist, ist die erste Kammer mit der zweiten Kammer über eine Durchgangsöffnung verbunden, die mit einem ersten Absperrdeckel verschlossen ist. Die zweite Kammer, insbesondere ausschließlich die zweite Kammer, ist mit einer Expansionskammer über eine zweite Öffnung verbunden, die mit einem zweiten Absperrdeckel verschlossen ist. Insbesondere ist die erste Kammer nur mit der zweiten Kammer verbunden, wobei insbesondere die erste Kammer nicht mit der Umgebung und/oder nicht mit der Expansionskammer direkt verbunden ist. Der Zündsatz in der ersten Kamera kann eine erste Treibladung umfassen. Bei einer solchen Ausgestaltung bewirkt die Umsetzung des ersten Zündsatzes eine Modifikation der Umsetzung des zweiten Zündsatzes. Vorzugsweise schwächt der erste Zündsatz die Wirkung des zweiten Zündsatzes in Abhängigkeit von der durch das elektrische Zündsignal bestimmten Zeitdifferenz.In an alternative embodiment of the electronic ignition device, which can be referred to as a subtractive embodiment and which can be combined with the other previous embodiments, except for the cumulative ones, the first chamber is connected to the second chamber via a through-opening which is closed by a first shut-off cap. The second chamber, in particular exclusively the second chamber, is connected to an expansion chamber via a second opening which is closed by a second shut-off cover. In particular, the first chamber is only connected to the second chamber, with the first chamber in particular not being directly connected to the environment and/or not directly to the expansion chamber. The primer in the first camera may include a first propellant. In such an embodiment, the implementation of the first igniter causes a modification of the implementation of the second igniter. Preferably, the first igniter weakens the effect of the second igniter as a function of the time difference determined by the electrical ignition signal.

Gemäß einer Weiterbildung der subtraktiven Ausführung der elektronischen Anzündvorrichtung umfasst der erste Zündsatz ein Passivierungsmittel zum zumindest teilweise Inaktivieren der in der zweiten Kammer angeordneten (zweiten) Treibladung. Die zweite Treibladung ist nicht oder nur zu einem geringen Teil, insbesondere zu weniger als 25 %, vorzugsweise zu weniger als 10 %, durch den ersten Primärexplosivstoff und/oder die erste Treibladung entzündlich. Das Passivierungsmittel in dem ersten Zündsatz ist dazu ausgestaltet, die Wirkung des zweiten Treibmittels des langsameren Zündsatzes zu verringern. Bei dieser alternativen Ausführung kann die mit der zweiten Treibladung erreichbare Wirkung durch den zeitlichen Versatz zwischen der Zündung beziehungsweise Initiierung des ersten und des zweiten Zündsatzes einstellbar sein.According to a further development of the subtractive embodiment of the electronic ignition device, the first ignition charge comprises a passivation means for at least partially inactivating the (second) propellant charge arranged in the second chamber. The second propellant charge is not or only to a small extent, in particular less than 25%, preferably less than 10%, ignitable by the first primary explosive and/or the first propellant charge. The passivating agent in the first primer is designed to reduce the effect of the second propellant of the slower primer. In this alternative embodiment, the effect that can be achieved with the second propellant charge can be adjusted by the time offset between the ignition or initiation of the first and second ignition charges.

Beispielsweise kann die maximale erreichbare Wirkung des zweiten Zündsatzes, insbesondere die maximale erreichbare Treibgasexpansion, abhängig von dem elektrischen Zündsignal, insbesondere der Zündsignalleistung, sein, wobei beispielsweise mithilfe eines kleineren elektrischen Zündsignals, insbesondere mit einer kleineren Zündsignalleistung, bewirkbar ist, dass die maximale erreichbare Wirkung des zweiten Zündsatzes stärker beeinträchtigt wird.For example, the maximum achievable effect of the second ignition charge, in particular the maximum achievable propellant gas expansion, can be dependent on the electrical ignition signal, in particular the ignition signal power, it being possible, for example, using a smaller electrical ignition signal, in particular with a smaller ignition signal power, to achieve the maximum achievable effect of the second charge is more affected.

Bei einer Weiterbildung der subtraktiven Ausführung der elektronischen Anzündvorrichtung ist in der zweiten Kammer eine Barriere angeordnet, die den zweiten Primärexplosivstoff von der Umsetzung des ersten Zündsatzes abschirmt und die durch die Umsetzung des zweiten Zündsatzes überwunden wird. Die Barriere kann bei Verwendung eines zweiten Primärexplosivstoffs, der (nicht nur geringfügig) durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes, insbesondere der erste Treibladung oder des ersten Primärexplosivstoffs, entzündlich ist, als Sicherung gegen eine ungewünschte Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs bei Aktivierung des ersten Zündsatzes dienen. Eine Barriere kann beispielsweise dann eine nützliche Sicherungsfunktion bewirken, wenn die beiden Zündsätze den gleichen Primärexplosivstoff verwenden. Die Barriere wird gezielt nur dann geöffnet, wenn der zweite Zündsatz mithilfe der zweiten Zündbrücke aktiviert wurde und eine Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs infolge dessen Aktivierung durch die zweite Zündbrücke erfolgt.In a further development of the subtractive design of the electronic ignition device, a barrier is arranged in the second chamber, which shields the second primary explosive from the reaction of the first ignition charge and which is overcome by the reaction of the second ignition charge. When using a second primary explosive which is (not only slightly) flammable as a result of the reaction of the first ignition charge, in particular the first propellant charge or the first primary explosive, the barrier can serve as protection against undesired reaction of the second primary explosive when the first ignition charge is activated. A barrier can provide a useful security function, for example, when the two primers use the same primary explosive. The barrier is only opened in a targeted manner if the second ignition charge was activated using the second ignition bridge and the second primary explosive is converted as a result of its activation by the second ignition bridge.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der subtraktiven Ausführung, die mit den vorigen kombinierbar ist, umfasst das Passivierungsmittel eine Inertisierungsmasse zum Benetzen der (zweiten) Treibladung. Insbesondere ist die Inertisierungsmasse ein Inertisierungsfluid mit hoher Wärmekapazität und/oder hoher Verdampfungswärme. Das Initiierungsfluid kann beispielsweise ein Öl oder Glycerin sein. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Inertisierungsmasse wenigstens ein Mittel zum chemischen Deaktivieren der zweiten Treibladung, wobei insbesondere das Mittel zum chemischen Deaktivieren der Treibladung unter geringer und/oder langsamer Bildung von Treibgas oder ohne Bildung von Treibgas ausgelegt ist. Es sei klar, dass die Begriffe gering und langsam in Relation zu der betriebsgemäßen Zündung des zweiten Treibmittels durch den zweiten Primärexplosivstoff zu verstehen sind. Ein Deaktivierungsmittel kann durch einen Stoff realisiert sein, der das zweite Treibmittel chemisch angreift und langsam zerstört. Bei dieser Weiterbildung ist dann, wenn der zweite Zündsatz die zweite Treibladung zeitlich versetzt auslöst, effektiv nicht mehr deren ursprüngliche energetische Masse verfügbar und die Wirkleistung der Anzündvorrichtung folglich verringert.According to another refinement of the subtractive embodiment, which can be combined with the previous ones, the passivating agent includes an inerting compound for wetting the (second) propellant charge. In particular, the inerting mass is an inerting fluid with a high thermal capacity and/or a high heat of vaporization. The initiating fluid can be, for example, an oil or glycerin. Alternatively or additionally, the inerting mass comprises at least one agent for chemically deactivating the second propellant charge, in particular the agent for chemically deactivating the propellant charge being designed with little and/or slow formation of propellant gas or without formation of propellant gas. It should be understood that the terms low and slow are to be understood in relation to the operational ignition of the second propellant by the second primary explosive. A deactivating agent can be implemented by a substance that chemically attacks and slowly destroys the second propellant. In this development, when the second ignition charge triggers the second propellant charge with a time delay, its original energetic mass is effectively no longer available and the effective power of the ignition device is consequently reduced.

Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Weiterbildung der subtraktiven Ausführung einer elektronischen Anzündvorrichtung das Passivierungsmittel ein Dämpfungsvolumen zum zumindest teilweisen Aufnehmen der (zweiten) Treibladung und/oder eines aus der zweiten Treibladung gebildeten Treibgases umfassen, das durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes mit der zweiten Kammer verbunden wird, wobei insbesondere durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes die Expansionskammer mit der zweiten Kammer verbunden wird. Indem der erste Zündsatz sowohl den ersten Absperrdeckel als auch einen weiteren, insbesondere den zweiten Absperrdeckel öffnet, kann die zweite Treibladung teilweise oder vollständig unentzündet hinausströmen, bevor eine zweite Anzündung vermittels der Aktivierung des zweiten Zündsatzes erfolgt. Der erste Zündsatz ist bei dieser Weiterbildung dazu eingerichtet, eine Barriere zwischen der zweiten Kammer und einem größeren Volumen zu öffnen, sodass die zweite Treibladung in dem größeren Volumen verteilt wird. Wenn der zweite Zündsatz schließlich die zweite Treibladung anzündet, erfolgt die Anzündung infolge der weiteren Verteilung der Treibladung schlechter. Durch die Bereitstellung des Dämpfungsvolumen bildet sich bei der Entzündung des zweiten Treibsatzes weniger Druck aus, als wenn das zweite Treibmittel innerhalb der verschlossenen zweiten Kammer gezündet würde, sodass es langsamer verbrennt und so eine wesentlich schwächere Wirkung, insbesondere Expansionswirkung, entfaltet. Bei der Verwendung dieser Weiterbildung einer elektronischen Anzündvorrichtung in einem Airbag-Gasgenerator hätte dies zur Folge, dass der Airbag zwar längere aufgeblasen wäre, jedoch eine geringere Druckkraft bereitsteht, sodass der Airbag nur geringere Massen optimal abgefedert. Bei dieser Weiterbildung kann auf eine Inertisierungsmasse und/oder eine Deaktivierungsmittel verzichtet werden.Alternatively or additionally, in a further development of the subtractive design of an electronic ignition device, the passivating means can comprise a damping volume for at least partially accommodating the (second) propellant charge and/or a propellant gas formed from the second propellant charge which is produced by the reaction of the first ignition charge is connected to the second chamber, the expansion chamber being connected to the second chamber in particular by the reaction of the first ignition charge. Since the first ignition charge opens both the first shut-off cap and another, in particular the second shut-off cap, the second propellant charge can flow out partially or completely unignited before a second ignition occurs by activating the second ignition charge. In this development, the first ignition charge is set up to open a barrier between the second chamber and a larger volume, so that the second propellant charge is distributed in the larger volume. When the second primer finally ignites the second propellant, the ignition deteriorates due to the further distribution of the propellant. By providing the damping volume, less pressure develops when the second propellant is ignited than if the second propellant were ignited within the closed second chamber, so that it burns more slowly and thus has a significantly weaker effect, in particular an expansion effect. When using this further development of an electronic ignition device in an airbag gas generator, this would result in the airbag being inflated for a longer period of time, but with a lower compressive force being available, so that the airbag only optimally cushions smaller masses. In this development, an inerting compound and/or a deactivation means can be dispensed with.

Bei einer Weiterbildung einer elektronischen Anzündvorrichtung gemäß einer subtraktiven Ausgestaltung ist in der ersten Kammer eine kaltwirkende erste Treibladung und in der zweiten Kammer eine heißwirkende zweite Treibladung angeordnet. Eine kaltwirkende Treibladung erzeugt vorzugsweise größtenteils (insbesondere zu wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 70 %) inerte oder reaktionsträge Gase, wie Stickstoff. Insbesondere können kaltwirkende Treibladungen Gase erzeugen, die frei sind von zusätzlichen thermischen energieerzeugenden oder freigebenden Reaktionspartnern. Als kaltwirkende erste Treibladung kommen beispielsweise AGAZ oder partikelarme Zündstoffe, zum Beispiel auf Nitrozellulose-Basis, infrage. Die heißwirkende Treibladung umfasst vorzugsweise nicht mehr als 0,5% Metallpartikel. Eine heißwirkende Treibladung stellt ein Treibgas mit relativ geringem Anteil von Stickstoff (insbesondere weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 25 %) bereit. Eine heißwirkende Treibladung umfasst vorzugsweise weitere Reaktionspartner, wobei die weiteren Reaktionspartner beispielsweise Redox-Reaktionen fördern und/oder bereitstellen. Die weiteren Reaktionspartner können insbesondere zur Umsetzung von exothermen Reaktionen beim Aktivieren in der elektronischen Anzündvorrichtung beitragen. Als heißwirkende zweite Treibladung kommen insbesondere Zündstoffe wie B/KNO3 infrage, oder solche, die viele brennende (Metall-) Partikel enthalten, wie beispielsweise Zr, Ti und/oder CaSi. Die heißwirkende Treibladung umfasst vorzugsweise wenigstens 3% Metallpartikel. Wenn die erste und/oder die zweite Treibladung heißwirkend ist, kann die Expansionskammer, in welche sich der wenigstens eine heißwirkende Zündsatz entlädt, als Brennkammer bezeichnet werden.In a development of an electronic ignition device according to a subtractive configuration, a cold-acting first propellant charge is arranged in the first chamber and a hot-acting second propellant charge is arranged in the second chamber. A cold-acting propellant charge preferably generates mostly (particularly at least 50%, preferably at least 70%) inert or inert gases such as nitrogen. In particular, cold-acting propellants can generate gases that are free of additional thermal energy-generating or releasing reactants. For example, AGAZ or low-particle detonators, for example based on nitrocellulose, can be considered as the cold-acting first propellant charge. The hot-acting propellant preferably comprises no more than 0.5% metal particles. A hot-acting propellant provides a propellant with a relatively low proportion of nitrogen (particularly less than 50%, preferably less than 25%). A hot-acting propellant charge preferably comprises further reactants, the further reactants promoting and/or providing redox reactions, for example. The other reactants can contribute in particular to the implementation of exothermic reactions when activated in the electronic ignition device. Inflammable substances such as B/KNO 3 or those that contain many burning (metal) particles, such as Zr, Ti and/or CaSi, are particularly suitable as the hot-acting second propellant charge. The hot-acting propellant preferably comprises at least 3% metal particles. If the first and/or the second propellant charge is hot-acting, the expansion chamber into which the at least one hot-acting ignition charge is discharged can be referred to as the combustion chamber.

Die durch den ersten Zündsatz bereitgestellte Gasmenge kann insbesondere bei einer subtraktiven Ausführung beziehungsweise Weiterbildung deutlich geringer sein, als die Gasmenge, welche durch den zweiten Zündsatz maximal (ohne Deaktivierung) bereitstellbar ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Menge der ersten Treibladung in der ersten Kammer geringer sein als die Menge der zweiten Treibladung in der zweiten Kammer, wobei insbesondere der erste Zündsatz ohne Treibladung ausgeführt sein kann, sodass die elektronische Anzündvorrichtung ausschließlich die in dem zweiten Zündsatz enthaltene, sogenannte zweite Treibladung als einzige Treibladung enthält. Ferner kann bevorzugt sein, dass die durch eine Umsetzung des ersten Zündsatzes bereitgestellten Gase frei von heißen Partikeln wie etwa brennendem Metallpulver sind.The amount of gas provided by the first ignition charge can be significantly lower, particularly in a subtractive embodiment or development, than the maximum amount of gas that can be provided by the second ignition charge (without deactivation). For this purpose, for example, the quantity of the first propellant charge in the first chamber can be less than the quantity of the second propellant charge in the second chamber, it being possible in particular for the first ignition charge to be designed without a propellant charge, so that the electronic ignition device only contains the contains so-called second propellant charge as the only propellant charge. Furthermore, it can be preferred that the gases provided by a reaction of the first ignition charge are free of hot particles such as burning metal powder.

Die Erfindung betrifft auch einen Gasgenerator zum Bereitstellen einer variabel einstellbaren Wirkleistung, insbesondere an einen Airbag, einen Gurtstraffer oder einen Schlossstraffer, umfassend eine elektronische Anzündvorrichtung wie oben beschrieben. Der Gasgenerator kann alternativ zum Betreiben eines pyrotechnisch angetriebenen Befestigungssystems sein, um beispielsweise einen Nagel anzutreiben, etwa in eine Wand. Mithilfe der variablen Wirkleistung kann einge gewünschte Setz-Tiefe des Nagels leicht elektronisch einstellbar gestaltet werden. Der Gasgenerator umfasst vorzugsweise einen stickstoffreichen Explosivstoff. Der Gasgenerator umfasst vorzugsweise einen Explosivstoff ohne weitere Zusätze verwenden. Insbesondere ist der Explosivstoff dazu ausgelegt, bei Auslösung überwiegend, d.h. zu wenigstens 75 Gew-% , wenigstens 90 Gew-%, oder wenigstens 99 Gew-%, in reaktionsträges Gas, wie Stickstoff und C02, zu zerfallen. Vorzugsweise umfasst der Gasgenerator genau eine oder genau zwei Expansionskammern.The invention also relates to a gas generator for providing a variably adjustable active power, in particular to an airbag, a belt tensioner or a buckle tensioner, comprising an electronic ignition device as described above. The gas generator may alternatively be for driving a pyrotechnically powered fastening system, for example to drive a nail, say into a wall. With the help of the variable active power, the desired setting depth of the nail can be easily adjusted electronically. The gas generator preferably comprises a nitrogen-rich explosive. The gas generator preferably includes an explosive without further additives. In particular, the explosive is designed to decompose predominantly, i.e. at least 75% by weight, at least 90% by weight, or at least 99% by weight, into inert gas such as nitrogen and CO 2 when triggered. The gas generator preferably comprises exactly one or exactly two expansion chambers.

Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, über denen zeigen:

  • 1 eine erfindungsgemäße elektronische Anzündvorrichtung;
  • 2 eine andere erfindungsgemäße elektronische Anzündvorrichtung;
  • 3 Zeit/Druck-Diagramme der Wirkung verschiedener elektronischer Anzündvorrichtungen;
  • 4 ein Zündstrom/Zeitdifferenz-Diagramm einer erfindunsgemäßen Anzündvorrichtung; und
  • 5 ein Zündstrom/Wirkleistungs-Diagramm einer erfindunsgemäßen Anzündvorrichtung.
Further properties, advantages and features of the invention become clear from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, above which:
  • 1 an electronic ignition device according to the invention;
  • 2 another electronic ignition device according to the invention;
  • 3 Time/pressure diagrams of the action of various electronic ignition devices;
  • 4 an ignition current/time difference diagram of an ignition device according to the invention; and
  • 5 an ignition current/effective power diagram of an ignition device according to the invention.

In der folgenden Beschreibung verschiedener erfindungsgemäßer Ausgestaltungen anhand der Figuren werden für dieselben oder ähnliche Komponenten dieselben oder ähnliche Bezugszeichen verwendet.In the following description of various configurations according to the invention with reference to the figures, the same or similar reference symbols are used for the same or similar components.

Eine erfindungsgemäße elektrische Anzündvorrichtung ist im Folgenden im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1a beziehungsweise 1b bezeichnet.An electric ignition device according to the invention is denoted in the following in general by the reference number 1a or 1b.

Als wesentliche Komponenten umfasst die Anzündvorrichtung 1a, 1b zwei Kammern 11, 21 mit einem jeweiligen darin angeordneten ersten oder zweiten Zündsatz 13, 23. Die beiden Zündsätze 13, 23 umfassen je einen Primärexplosivstoff 15, 25 und eine Zündbrücke 17, 27 zum Initiieren einer Umsetzung des jeweiligen Primärexplosivstoffs 15, 25. Der zweite Zündsatz 23 oder beide Zündsätze 13, 23 können mit einer Treibladung 12a, 12b, 22a, 22b ausgestattet sein.The ignition device 1a, 1b comprises two chambers 11, 21 with a first or second ignition charge 13, 23 arranged therein of the respective primary explosive 15, 25. The second ignition charge 23 or both ignition charges 13, 23 can be equipped with a propellant charge 12a, 12b, 22a, 22b.

Die der ersten Kammer 11 zugeordnete erste Zündbrücke 17 und die der zweiten Kammer 21 zugeordnete zweite Zündbrücke 27 sind bei den Ausführungen gemäß der 1 und 2 zur Beaufschlagung mit demselben als elektrisches Zündsignal wirkenden Zündstrom I eingerichtet, indem die Zündbrücken 17, 27 gemäß einer Parallelschaltung mit derselben Zündsignal-Quelle 7 verbunden sind, welche das elektrische Zündsignal bereitstellt.The first firing bridge 17 assigned to the first chamber 11 and the second firing bridge 27 assigned to the second chamber 21 are in the embodiments according to FIG 1 and 2 designed to be acted upon by the same ignition current I acting as an electrical ignition signal, in that the ignition bridges 17, 27 are connected in parallel to the same ignition signal source 7 which provides the electrical ignition signal.

Wenn die Zündsignal-Quelle 7 die elektronische Anzündvorrichtung 1a,1b mit einem Zündstrom I beaufschlagt, fließt dieser Zündstrom I durch die erste Zündbrücke 17 und durch die zweite Zündbrücke 27 der beiden Zündsätze 13, 23. Die Zündbrücken 17, 27 bilden elektrische Widerstände, die durch den Fluss des Zündstroms I aufheizen. Die elektrische Zündsignalleistung des Zündsignals wird durch die Zündbrücken teilweise in thermische Energie umgewandelt. Sobald die Temperatur der jeweiligen Zündbrücke 17 oder 27 einen zur Initiierung der Umsetzung beziehungsweise Zündung des Primärexplosivstoffs 15, 25 ausreichenden Mindestwert erreicht und/oder nachdem ausreichend thermische Energie zur Initiierung der Umsetzung mittels der Zündbrücke 17, 27 bereitgestellt worden ist, beginnt die Umsetzung des Primärexplosivstoffs 15, 25. Die Umsetzung des ersten oder zweiten Primärexplosivstoffs 15, 25 löst (soweit vorhanden) eine Anzündung des jeweils zugeordneten Treibmittels 12a, 22a, 12b, 22b aus.When the ignition signal source 7 applies an ignition current I to the electronic ignition device 1a, 1b, this ignition current I flows through the first ignition bridge 17 and through the second ignition bridge 27 of the two ignition sets 13, 23. The ignition bridges 17, 27 form electrical resistances which heated by the flow of the ignition current I. The electrical ignition signal power of the ignition signal is partially converted into thermal energy by the ignition bridges. As soon as the temperature of the respective ignition bridge 17 or 27 reaches a minimum value sufficient to initiate the conversion or ignition of the primary explosive 15, 25 and/or after sufficient thermal energy has been provided to initiate the conversion by means of the ignition bridge 17, 27, the conversion of the primary explosive begins 15, 25. The reaction of the first or second primary explosive 15, 25 triggers (if present) an ignition of the respective associated propellant 12a, 22a, 12b, 22b.

Der erste Zündsatz 13 und der zweite Zündsatz 23 unterscheiden sich erfindungsgemäß voneinander. Unterschiede der Zündsätze 13, 23 voneinander können realisiert sein in den Primärexplosivstoffen 15, 25 oder den Zündbrücken 17, 27 oder beiden dieser Zündsatzkomponenten. Zusätzlich kann sich das zweite Treibmittel 22a, 22b von dem ersten Treibmittel 12a, 12b unterscheiden oder die Anzündvorrichtung 1a, 1b nur in ihrer zweiten Kammer 21 mit einem Treibmittel 22a, 22b ausgestattet sein.According to the invention, the first ignition charge 13 and the second ignition charge 23 differ from one another. Differences between the ignition charges 13, 23 can be realized in the primary explosives 15, 25 or the ignition bridges 17, 27 or both of these ignition charge components. In addition, the second propellant 22a, 22b can differ from the first propellant 12a, 12b, or the ignition device 1a, 1b can only be equipped with a propellant 22a, 22b in its second chamber 21.

Eine kaltwirkender erster Zündsatz 13 kann als Wirksatz bezeichnet werden. Eine kaltwirkender erster Wirksatz 13 kann beispielsweise einen Primärexplosivstoff 15 aufweisen, der bei Auslösung vor allem in eine Reaktion träges Gas, wie Stickstoff und/oder Kohlendioxid zerfällt. Es ist denkbar, sowohl den ersten als auch dem zweiten Zündsatz 23 kaltwirkend auszuführen. Eine Anzündvorrichtung 1a, 1b mit kaltwirkenden Zündsätzen eignet sich beispielsweise für Rückhaltesysteme, beispielsweise als Airbag-Gasgenerator oder einen Gurt- oder Schlossstraffer, wie auch für pyrotechnische angetriebene Befestigungssysteme um beispielsweise Befestigungsnägel in eine Wand zu schießen, wobei die erfindungsgemäße Einstellbarkeit der Anzündvorrichtung durch das elektrische Zündsignal vorteilhafterweise verwendet werden kann, um das Befestigungssystem hinsichtlich verschiedener gewünschter Setz-Tiefen oder Wandarten einzustellen.A cold-acting first ignition charge 13 can be referred to as an active charge. A cold-acting first active charge 13 can, for example, have a primary explosive 15 which, when triggered, primarily decomposes into an inert gas reaction, such as nitrogen and/or carbon dioxide. It is conceivable to design both the first and the second ignition charge 23 to be cold-acting. An ignition device 1a, 1b with cold-acting ignition charges is suitable, for example, for restraint systems, for example as an airbag gas generator or a belt or buckle tightener, as well as for pyrotechnically driven fastening systems, for example to shoot fastening nails into a wall, with the inventive adjustability of the ignition device by the electric Firing signal can advantageously be used to adjust the fastening system for different desired embedment depths or wall types.

1 zeigt eine erste Ausführung einer Anzündvorrichtung 1a, bei der die jeweiligen Kammern 11 und 21, in denen einerseits der erste Zündsatz 13 und andererseits der zweite Zündsatz 23 angeordnet sind, von einander getrennt sind, um Wechselwirkungen zu vermeiden. Beide Kammern 11, 21 haben je eine Öffnung 14a, 24a, die mit einem Absperrdeckel 16a, 16b verschlossen ist. Der Absperrdeckel 16a oder 16b ist dazu ausgelegt, infolge der Umsetzung des jeweiligen Zündsatzes 13, 23 zu öffnen, sodass Gas, wie Treibgas, aus der jeweiligen Kammer 11 beziehungsweise 21 in eine Expansionskammer 3 entweichen kann. Wie in 1 schematisch dargestellt, können die Öffnungen 14a und 24a von den verschiedenen Kammern 11, 21 zu derselben Expansionskammer 3 führen. Alternativ ist es denkbar, dass Gas aus den verschiedenen Kammern der Anzündvorrichtung 1a in verschiedene, insbesondere voneinander getrennte Expansionskammer von zu leiten (nicht näher dargestellt). 1 shows a first embodiment of an ignition device 1a, in which the respective chambers 11 and 21, in which on the one hand the first ignition charge 13 and on the other hand the second ignition charge 23 are arranged, are separated from one another in order to avoid interactions. Both chambers 11, 21 each have an opening 14a, 24a, which is closed with a shut-off cover 16a, 16b. The shut-off cover 16a or 16b is designed to open as a result of the implementation of the respective ignition charge 13, 23, so that gas, such as propellant gas, can escape from the respective chamber 11 or 21 into an expansion chamber 3. As in 1 shown schematically, the openings 14a and 24a can lead from the different chambers 11, 21 to the same expansion chamber 3. Alternatively, it is conceivable to conduct the gas from the different chambers of the ignition device 1a into different, in particular separate, expansion chambers (not shown in detail).

Die Wirkleistung der Anzündvorrichtung 1a kann beispielsweise zwischen 50 % und 100 % einstellbar sein, insbesondere wenn der erste Zündsatz 13 und der zweite Zinssatz 23 mit Ausnahme der Zündbrücken 17, 27 gleichartig ausgebildet sind.The active power of the ignition device 1a can be adjustable, for example, between 50% and 100%, in particular if the first ignition charge 13 and the second interest rate 23 are of the same design with the exception of the ignition bridges 17, 27.

2 zeigt eine zweite Ausführung einer Anzündvorrichtung ib, die sich von der Anzündvorrichtung 1a gemäß 1 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass nur die zweite Kammer 21 über eine Öffnung 24b zu einer Expansionskammer 3 verfügt. Die erste Kammer 11 kann über eine Durchgangsöffnung 14b mit der zweiten Kammer 21 in Verbindung gebracht werden. In der Durchgangsöffnung 14b kann ein Absperrdeckel 16b vorgesehen sein. 2 shows a second embodiment of an ignition device ib, which differs from the ignition device 1a according to FIG 1 differs essentially only in that only the second chamber 21 has an opening 24b to an expansion chamber 3 . The first chamber 11 can be connected to the second chamber 21 via a through opening 14b. A shut-off cover 16b can be provided in the through-opening 14b.

Ferner kann bei der in 2 dargestellten Ausführung der Anzündvorrichtung 1b in dem Durchgangskanal 14b ein als Inertisierungsmasse 18 realisiertes Passivierungsmittel vorgesehen sein. Insbesondere kann die Inertisierungsmasse 18 als ein Inertisierungsfluid realisiert sein. Diese Variante kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Belegung eines Fahrgastsitzes mit einer besonders kleinen oder geringgewichtigen Person erwartet wird, wie einem Kind, sodass ein vollständiges aufblasen eines Airbags unerwünscht wäre.Furthermore, at the in 2 shown embodiment of the ignition device 1b in the through-channel 14b realized as an inerting mass 18 passivation agent can be provided. In particular, the inerting mass 18 can be implemented as an inerting fluid. This variant can be advantageous in particular if a passenger seat is expected to be occupied by a particularly small or low-weight person, such as a child, so that full inflation of an airbag would be undesirable.

Durch die Zündung des ersten Zündsatzes 13 wird der Absperrdeckel 16b entfernt, sodass Gas aus der ersten Kammer 11 in die zweite Kammer 21 übertreten kann und dabei, soweit vorhanden, die Inertisierungsmasse 18 oder ein anderes Passivierungsmittel (nicht näher dargestellt) mitnimmt. Das Passivierungsmittel ist dazu eingerichtet, die Zünd- sowie gegebenenfalls Umsetzungswirkung des zweiten Zündsatzes 23 zu stören, sodass nicht dessen gesamtes Potenzial entfaltet werden kann.The ignition of the first ignition charge 13 removes the shut-off cover 16b so that gas can pass from the first chamber 11 into the second chamber 21 and, if present, takes the inerting compound 18 or another passivation agent (not shown) with it. The passivation agent is set up to disrupt the ignition and, if applicable, conversion effect of the second ignition charge 23, so that its full potential cannot be deployed.

Als Passivierungsmittel kann genügen, dass durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 die Kammer 21 mit einem (nicht näher dargestellten) Dämpfungsvolumen in fluidische Verbindung gebracht wird. Das Dämpfungsvolumen kann durch die Expansionskammer 3 realisiert sein. Durch die zeitlich vorrangige Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 wird gegebenenfalls der (zweite) Treibsatz 22b von den Entfaltungsgasen des ersten Zündsatzes 13 mitgenommen und entweicht zumindest teilweise in das Dämpfungsvolumen, sodass die Zündfreudigkeit wie auch die Expansionswirkung des zweiten Treibsatzes 22b und damit des gesamten zweiten Zündsatzes 23 gezielt beeinträchtigt wird, um auf diese Weise die gesamte Wirkleistung der Anzündvorrichtung zu steuern. Die Wirkleistung der Anzündvorrichtung 1b kann beispielsweise zwischen 20 % und 100 % einstellbar sein.It may be sufficient as a passivation means that the chamber 21 is brought into fluid connection with a damping volume (not shown in detail) by the reaction of the first ignition charge 13 . The damping volume can be realized by the expansion chamber 3 . The (second) propellant charge 22b is carried along by the gases from the first propellant charge 13 and escapes at least partially into the damping volume due to the priority implementation of the first propellant charge 13 in terms of time 23 is specifically impaired in order to control the entire active power of the ignition device in this way. The active power of the ignition device 1b can be set between 20% and 100%, for example.

Bei der elektronischen Anzündvorrichtung 1b gemäß 2 sind der erste und der zweite Zündsatz 13, 23 vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass der zweite Zündsatz 23 schnell einen höheren Druck als der erste Zündsatz 13 erzeugt, insbesondere indem nur der zweite Zündsatz 23 und nicht der erste Zündsatz 13 eine Treibladung 22b umfasst. Bei einer Aktivierung der Anzündvorrichtung 1b ohne oder nahezu ohne Zeitdifferenz dt zwischen der Initiierung der Umsetzungen des ersten und des zweiten Zündsatzes 13, 23 strömt das durch die beiden Zündsätze 13, 23 erzeugte Gas von der zweiten Kammer 21 in die erste Kammer 11 und nicht umgekehrt, sodass ein etwaiges Inertisierungsfluid 18 keine Beeinträchtigung des zweiten Zündsatzes 23 bewirkt.In accordance with the electronic ignition device 1b 2 the first and the second ignition charge 13, 23 are preferably matched to one another in such a way that the second ignition charge 23 quickly generates a higher pressure than the first ignition charge 13, in particular by only the second ignition charge 23 and not the first ignition charge 13 comprising a propellant charge 22b. When the ignition device 1b is activated with no or almost no time difference dt between the initiation of the conversions of the first and second ignition charges 13, 23, the gas generated by the two ignition charges 13, 23 flows from the second chamber 21 into the first chamber 11 and not vice versa , so that any inerting fluid 18 does not affect the second ignition charge 23.

Ferner unterscheidet sich die in 2 dargestellte Anzündvorrichtung 1b gegenüber der Anzündvorrichtung 1a durch die Verwendung einer Barriere 28 in der zweiten Kammer 21, die den zweiten Primärexplosivstoff 23 gegenüber einer Umsetzung des ersten Zündsatzes 13, d. h. der Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs 15 sowie gegebenenfalls einer ersten Treibladung 12b abschirmt. Die Barriere 28 verhindert eine durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 ausgelöste Fehlzündung des zweiten Zündsatzes 23. Die Barriere 28 ist so gestaltet, dass sie durch den Druck, der durch Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs 23 infolge dessen Entzündung durch die zweite Zündbrücke 27 freigesetzt wird, geöffnet wird beziehungsweise zerbirst.Furthermore, the differs in 2 illustrated ignition device 1b compared to the ignition device 1a through the use of a barrier 28 in the second chamber 21, which shields the second primary explosive 23 against a reaction of the first ignition charge 13, ie the reaction of the first primary explosive 15 and possibly a first propellant charge 12b. The barrier 28 prevents a misfire of the second primer 23 caused by the conversion of the first primer 13. The barrier 28 is designed so that it is released by the pressure that is released by conversion of the second primary explosive 23 as a result of its ignition by the second primer bridge 27, is opened or bursts.

Eine Ausführung als subtraktive elektronische Andzündvorrichtung 1b eignet sich besonders für die Verwendung von heißwirkenden zweiten Treibladungen 22b in Kombination mit einem ersten Zündsatz mit einer kalt wirkenden ersten Treibladung 12b (oder ohne erste Treibladung). Bei einer solchen Anzündvorrichtung 1b kommt es mitunter nicht nur auf den Druck, sondern auch auf die Bereitstellung heißer Partikel an.An embodiment as a subtractive electronic ignition device 1b is particularly suitable for the use of hot-acting second propellant charges 22b in combination with a first ignition charge with a cold-acting first propellant charge 12b (or without a first propellant charge). With such an ignition device 1b, sometimes not only the pressure is important, but also the availability of hot particles.

Ein heißwirkender zweiter Zündsatz 23 eignet sich beispielsweise, um weitere Stufen von Pyrotechnik anzuzünden, zum Beispiel eine Treibladung für ein größeres System (nicht dargestellt). Je nach Stärke der Anzündung der weiteren pyrotechnischen Stufe des größeren Systems kann deren Druckerzeugung schneller oder langsamer erfolgen. Der heißwirkende Zündsatz 23 kann beispielsweise realisiert sein mit einem Primärexplosivstoff 15 und/oder einer Treibladung 22b, der weniger stickstofffaltig ist und/oder zusätzliche Reaktionspartner aufweist, die beispielsweise eine Redoxreaktion vollziehen, die insbesondere langsamer sein kann als die Reaktion der Umsetzung des übrigen Primärexplosivstoffs 15 oder der übrigen Treibladung 22b. Zusätzlich oder alternativ kann der heißwirkende Zündsatz 23 sehr heiß brennendes Metallpulver umfassen.A hot-acting second ignition charge 23 is suitable, for example, to ignite further stages of pyrotechnics, for example a propellant charge for a larger system (not shown). Depending on the strength of the ignition of the further pyrotechnic stage of the larger system, its pressure generation can take place more quickly or more slowly. The hot-acting initiating charge 23 can be implemented, for example, with a primary explosive 15 and/or a propellant charge 22b, which is less nitrogen-folded and/or has additional reactants which, for example, carry out a redox reaction which, in particular, can be slower than the reaction of the conversion of the remaining primary explosive 15 or the rest of the propellant charge 22b. Additionally or alternatively, the hot-acting primer 23 may comprise very hot-burning metal powder.

3 zeigt verschiedene qualitative Druck/Zeit-Diagramme zur Illustration der Wirkung verschiedener elektronischer Anzündvorrichtungen. Die entlang der Achsen aufgetragenen Einheiten sind relative Einheiten. Die Diagramme dienen zum Vergleich identisch ausgeführter Anzündvorrichtungen. Im oberen und im mittleren Diagramm sind zum Vergleich nebeneinander die zeitabhängigen Druckverläufe bei der Verwendung derselben Anzündvorrichtung entweder in einem geschlossenen Volumen mit der Punkt-Strich-Linie A oder in einem expandierenden Volumen mit der durchgezogenen Linie B dargestellt. Das unterste Diagramm zeigt den Druckverlauf identischer erfindungsgemäßer Anzündvorrichtungen in Abhängigkeit von verschiedenen elektrischen Zündsignalen und entsprechend unterschiedlichen Zeitdifferenzen dt. 3 shows various qualitative pressure/time diagrams to illustrate the effect of various electronic ignition devices. The units plotted along the axes are relative units. The diagrams are used to compare identically designed ignition devices. In the top and middle diagrams, the time-dependent pressure curves when using the same ignition device are shown side by side for comparison, either in a closed volume with the dot-dash line A or in an expanding volume with the solid line B. The bottom diagram shows the pressure profile of identical ignition devices according to the invention as a function of different electrical ignition signals and correspondingly different time differences dt.

In dem obersten Diagramm von 3 ist der Druckverlauf in Folge der Umsetzung eines einzelnen Zündsatzes in relativen Einheiten dargestellt. Die Auslösung beziehungsweise Initiierung der Umsetzung erfolgt zum Zeitpunkt T = o. Die Umsetzung erfolgt so, dass der Druck zum Zeitpunkt 1 ein Maximum erreicht. Die Kurve A entspricht dem Druckverlauf bei der Zündung innerhalb eines geschlossenen Volumens, in dem der Druck nach der Umsetzung des Zündsatzes nur langsam absinkt, wobei die Abkühlung der aus dem Zündsatz entstandenen Verbrennungsgase maßgeblich ist. Die Kurve B entspricht dem Druckverlauf bei der Zündung innerhalb eines expandierenden Volumens, dass veranlasst durch die Druckzunahme expandiert (wie etwa ein Airbag). Hierbei sinkt der Druck wieder relativ schnell ab, weil der Druck die Expansion des Volumens bewirkt und dabei abgebaut wird.In the top diagram of 3 shows the pressure curve as a result of the implementation of a single ignition charge in relative units. The triggering or initiation of the reaction takes place at time T=0. The reaction takes place in such a way that the pressure at time 1 reaches a maximum. Curve A corresponds to the pressure profile during ignition within a closed volume in which the pressure only drops slowly after the ignition charge has been converted, with the cooling of the combustion gases produced by the ignition charge being the decisive factor. The curve B corresponds to the pressure curve during ignition within an expanding volume that expands due to the pressure increase (such as an airbag). The pressure then drops again relatively quickly because the pressure causes the volume to expand and is thereby reduced.

In dem mittleren Diagramm von 3 ist der Druckverlauf infolge einer zeitlich versetzten Umsetzung eines ersten und eines zweiten Zündsatzes in relativen Einheiten dargestellt. Die Auslösung des ersten Zündsatzes erfolgt zum Zeitpunkt T = o. Die Auslösung des zweiten Zündsatzes erfolgt mit einem zeitlichen Versatz von 1. Wiederum entspricht die Kurve A dem Druckverlauf bei der Zündung innerhalb eines geschlossenen Volumens. Im geschlossenen Volumen bewirkt die elektronische Anzündvorrichtung (die beispielsweise gemäß der in 1 dargestellten Ausführung 1a realisiert sein kann) nahezu den doppelten Maximaldruck im Vergleich zu der Wirkung bloß eines ersten Zündsatzes, ungeachtet des zeitlichen Versatzes zwischen den Auslösungen des ersten Zündsatzes und des zweiten Zündsatzes. In dem sich vergrößernden Volumen ist dies nicht der Fall, wie anhand der Kurve B des mittleren Diagrammes ersichtlich ist. Hier fällt der Druck infolge der Umsetzung des ersten Zündsatzes bereits schnell wieder ab. Zum Zeitpunkt der Zündung des zweiten Zündsatzes ist bereits ein Großteil des durch den ersten Zündsatz bewirkten Druckanstieges wieder verfallen beziehungsweise in Expansionswirkung umgewandelt. Wenn der zweite Zündsatz ausgelöst wird, fällt der erzeugte maximale Druck geringer aus als das zuvor infolge der Umsetzung des ersten Zündsatzes erzeugte Druckmaximum. Dies liegt maßgeblich daran, dass die von dem zweiten Zündsatz freigegebenen Gase in das bereits teilweise expandierte Volumen strömen.In the middle diagram of 3 the pressure profile is shown in relative units as a result of a time-staggered implementation of a first and a second ignition charge. The first ignition charge is triggered at time T=0. The second ignition charge is triggered with a time offset of 1. Again, curve A corresponds to the pressure curve during ignition within a closed volume. In the closed volume, the electronic ignition device (which, for example, according to in 1 illustrated embodiment 1a can be realized) almost twice the maximum pressure compared to the effect of just a first ignition charge, regardless of the time lag between the triggering of the first ignition charge and the second ignition charge. This is not the case in the increasing volume, as can be seen from curve B of the middle diagram. Here the pressure drops again quickly as a result of the implementation of the first ignition charge. By the time the second ignition charge is ignited, a large part of the pressure increase brought about by the first ignition charge has already expired or been converted into an expansion effect. When the second squib is triggered, the maximum pressure generated will be less than the maximum pressure previously generated as a result of the deployment of the first squib. This is mainly due to the fact that the gases released by the second ignition charge flow into the already partially expanded volume.

Das dritte Diagramm zeigt qualitativ die Wirkleistung mehrerer gleichartiger elektronischer Anzündvorrichtungen, die mit verschiedenen elektrischen Zündsignalen zum Bewirken verschiedener Zeitdifferenzen aktiviert worden sind. Die Unterschiede der Zeitdifferenz zwischen den fünf mit unterschiedlichen Strichlieferungen dargestellten Kurven B1, B2, B3, B4 und B5 beträgt je 0,2. Die in dem untersten Diagramm dargestellten Kurven beziehen sich alle auf einen Druckverlauf in einem expandierenden Volumen. Die Kurve B5 des untersten Diagramms das in 3 entspricht der Kurve B des mittleren Diagramms.The third diagram qualitatively shows the active power of several electronic ignition devices of the same type, which have been activated with different electrical ignition signals to bring about different time differences. The difference in the time difference between the five curves B1, B2, B3, B4 and B5 shown with different line deliveries is 0.2 each. The curves shown in the bottom diagram all relate to a pressure profile in an expanding volume. The curve B5 of the bottom diagram in 3 corresponds to curve B of the middle diagram.

Die Kurve B1 zeigt die Wirkleistung einer elektronischen Anzündvorrichtung 1a, 1b, bei der zwei Zündsätze 13, 23 mit einem elektrischen Zündsignal beaufschlagt wurden, welches eine zeitgleiche oder zumindest nahezu zeitgleiche Initiierung der Umsetzung des ersten und des zweiten Zündsatzes 13, 15 veranlassen. Durch die zeitgleiche Entzündung der beiden Zündsätze 13 und 23 kann eine simultane Umsetzung der jeweiligen Primärexplosivstoff 15 und 25 sowie gegebenenfalls der zugeordneten Treibladungen bewirkt werden.The curve B1 shows the active power of an electronic ignition device 1a, 1b, in which two ignition charges 13, 23 have been subjected to an electrical ignition signal, which initiates the implementation of the first and second ignition charges 13, 15 at the same time or at least almost simultaneously. Due to the simultaneous ignition of the two ignition charges 13 and 23, a simultaneous implementation of the respective primary explosive 15 and 25 and possibly the associated propellant charges can be brought about.

Bei einer kumulativen Ausführung einer Anzündvorrichtung 1a beispielsweise gemäß 1 sei hinsichtlich des untersten Diagramms in 3 angenommen, dass die Primärexplosivstoffe und Treibladungen des ersten und zweiten Zündsatzes jeweils gleichartig sind. Die Druckentfaltungswirkung der beiden Zündsätze wirkt bei gleichzeitiger Initiierung der Umsetzung kumulativ, nahezu als ob ein einziger entsprechend größerer Zündsatz gezündet worden wäre.In a cumulative embodiment of an ignition device 1a, for example according to FIG 1 be with respect to the bottom diagram in 3 it is assumed that the primary explosives and propellants of the first and second primers are of the same type. The pressure development effect of the two ignition charges acts cumulatively when the conversion is initiated at the same time, almost as if a single correspondingly larger ignition charge had been ignited.

Je größer die Zeitdifferenz dt zwischen der Initiierung der Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 und des zweiten Zündsatzes 15 wird, desto maßgeblicher wird für den Maximaldruck die Umsetzung nur des ersten Zündsatzes 13. Die Kurven B2 und B3 zeigen eine Wirkleistung, bei der der zweite Zündsatz 15 das Druckmaximum noch anteilig beeinflusst. Bereits bei der Kurve B4 ist das Druckmaximum praktisch vollständig durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 bestimmt und der zweite Zündsatz 15 bewirkt nahezu keine Anhebung des Druckmaximums mehr im Vergleich zu einer Anzündung ausschließlich des ersten Zündsatzes 13.The greater the time difference dt between the initiation of the implementation of the first ignition charge 13 and the second ignition charge 15, the more decisive for the maximum pressure is the implementation of only the first ignition charge 13. The curves B2 and B3 show an active power at which the second ignition charge 15 still influences the maximum pressure proportionally. Already in the case of curve B4, the maximum pressure is almost completely determined by the conversion of the first ignition charge 13, and the second ignition charge 15 causes almost no increase in the pressure maximum in comparison to ignition of only the first ignition charge 13.

Bei einer subtraktiven Ausführung einer Anzündvorrichtung 1b wie beispielsweise in 2 dargestellt sei hinsichtlich des untersten Diagramms in 3 angenommen, dass das Maximum der Druckentfaltungswirkung gemäß der Kurve B1 der maximalen möglichen Wirkung des zweiten Zündsatzes 15 ohne Beeinträchtigung durch den ersten Zündsatz 13 entspricht. Wenn die Zeitdifferenz dt zwischen der Initiierung der Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 und des zweiten Zündsatzes 15 vergrößert wird, bewirkt dies, dass die Passivierungswirkung infolge der Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 den zweiten Zündsatz 15 in zunehmend größerem Maße beeinträchtigt. Die Kurve B2 entspricht der Druckentfaltungswirkung eines zweiten Zündsatzes 15, der bereits zu einem gewissen Maß passiviert worden ist, sodass das erreichte Druckmaximum geringer ausfällt als das theoretisch mögliche. Bei der Kurve B3 hat das durch den ersten Zündsatz 13 aktivierte Passivierungsmittel die Wirkung des zweiten Zündsatzes 15 bereits merklich abgemildert.In a subtractive embodiment of an ignition device 1b such as in 2 shown with respect to the bottom diagram in 3 it is assumed that the maximum of the pressure development effect according to curve B1 corresponds to the maximum possible effect of the second ignition charge 15 without being impaired by the first ignition charge 13. When the time difference dt between the initiation of the reaction of the first squib 13 and the second squib 15 is increased, this causes the passivation effect due to the reaction of the first squib 13 to affect the second squib 15 to an increasingly greater extent. The curve B2 corresponds to the pressure development effect of a second ignition charge 15, which has already been passivated to a certain extent, so that the maximum pressure reached turns out to be lower than the theoretically possible. In the case of curve B 3 , the passivating agent activated by the first ignition charge 13 has already noticeably reduced the effect of the second ignition charge 15 .

Die Kurven B4 und B5 können den Druckverlauf einer subtraktiven Anzündvorrichtung 1b symbolisieren, bei der keine Inertisierungsmasse und kein Deaktivierungsmittel verwendet werden sondern die Umsetzung des ersten Zündsatzes 13 die zweite Kammer 21 bereits zur Expansionskammer 3 hin geöffnet hat, sodass die Treibladung 22b aus der zweiten Kammer 21 zumindest teilweise entwichen ist, bevor die zweite Zündbrücke 27 den zweiten Primärexplosivstoff 25 zur Anzündung der Treibladung 22b vollständig umgesetzt hat. Das in der Expansionskammer 3 auftretende Druckmaximum ist dann beschränkt auf die Wirkung des ersten Zündsatzes 13.The curves B4 and B5 can symbolize the pressure curve of a subtractive ignition device 1b, in which no inerting mass and no deactivation agent are used, but the conversion of the first ignition charge 13 has already opened the second chamber 21 to the expansion chamber 3, so that the propellant charge 22b from the second chamber 21 has at least partially escaped before the second ignition bridge 27 has completely implemented the second primary explosive 25 for igniting the propellant charge 22b. The maximum pressure occurring in the expansion chamber 3 is then limited to the effect of the first ignition charge 13.

4 zeigt eine qualitative Zeitversatz/Zündsignal-Kennlinie. Das Zündsignal ist hier exemplarisch als Zündstrom I repräsentiert. Die hyperbolische Kennlinie zeigt die Zeitdifferenz dt zwischen der Initiierung des ersten Zündsatzes 13 und der des zweiten Zündsatzes 23. Generell gilt: je größer das Zündsignal, desto geringer die Zeitdifferenz dt. Wenn das Zündsignal größer ist als ein Zündsignal-Schwellenwert Is ist praktisch keine Zeitdifferenz (dt=o) zwischen der Initiierung des ersten und des zweiten Zündsatzes 13, 23 mehr auszumachen. Unterhalb eines Zündsignal-Grenzwerts IG wird nur noch der erste Zündsatz 13 umgesetzt, jedoch nicht mehr der zweite Zündsatz 23, sodass die Zeitdifferenz dt ins Unendliche steigt. 4 shows a qualitative time delay/ignition signal characteristic. The ignition signal is represented here as ignition current I as an example. The hyperbolic characteristic curve shows the time difference dt between the initiation of the first ignition charge 13 and that of the second ignition charge 23. In general, the larger the ignition signal, the lower the time difference dt. If the ignition signal is greater than an ignition signal threshold value Is, there is practically no time difference (dt=o) between the initiation of the first and the second ignition charge 13, 23 to make out more. Below an ignition signal limit value I G only the first ignition charge 13 is converted, but no longer the second ignition charge 23, so that the time difference dt increases to infinity.

5 zeigt qualitativ eine Kennlinie, welche die Wirkleistung der erfindungsgemäßen elektronischen Anzündvorrichtung in Abhängigkeit von dem elektrischen Zündsignal darstellt, welches hier ebenfalls als Zündstrom I repräsentiert ist. Wenn der Zündstrom I kleiner als ein Mindest-Zündstrom Imin ist, werden weder der erste Zündsatz 13 noch der zweite Zündsatz 23 ausgelöst. Wenn der Zündstrom I wenigstens dem Mindest-Zündstrom Imin entspricht, löst zwar der erste Zündsatz 13 jedoch noch nicht der zweite Zündsatz 23 aus. Für die Auslösung des zweiten Zündsatzes 23 muss der Zündstrom I zumindest dem Grenz-Zündstrom IG entsprechen. Je größer das Zündsignal wird, desto höher wird die Wirkleistung der elektronischen Anzündvorrichtung. Wenn der Zündstrom I den Schwellenwert-Zündstrom IS erreicht oder überschreitet, werden zumindest 99 % der maximalen möglichen Wirkleistung der elektronischen Anzündvorrichtung abgegeben. Durch Verwendung eines Zündstromes I in dem Bereich zwischen dem Mindest-Zündstrom Imin oder dem Grenz-Zündstrom IG einerseits und dem Schwellenwert-Zündstrom IS andererseits, insbesondere in einem Bereich des mittleren Drittels zwischen dem Grenz-Zündstrom IG einerseits und dem Schwellenwert-Zündstrom IS andererseits, kann die Wirkleistung der erfindungsgemäßen Anzündvorrichtung vorbestimmt fein eingestellt werden. 5 shows a qualitative characteristic curve which represents the active power of the electronic ignition device according to the invention as a function of the electrical ignition signal, which is also represented here as ignition current I. If the ignition current I is less than a minimum ignition current Imin, neither the first ignition charge 13 nor the second ignition charge 23 are triggered. If the ignition current I corresponds at least to the minimum ignition current Imin, the first ignition charge 13 does not trigger the second ignition charge 23. For triggering the second ignition charge 23, the ignition current I must at least correspond to the limit ignition current I G . The larger the ignition signal, the higher the effective power of the electronic ignition device. When the ignition current I reaches or exceeds the threshold ignition current I S , at least 99% of the maximum possible active power of the electronic ignition device is delivered. By using an ignition current I in the range between the minimum ignition current Imin or the limit ignition current I G on the one hand and the threshold ignition current I S on the other hand, in particular in a range of the middle third between the limit ignition current I G on the one hand and the threshold value Ignition current I S on the other hand, the active power of the ignition device according to the invention can be finely adjusted in a predetermined manner.

Die in den 4 und 5 abgebildeten exemplarischen Kennlinien können das Verhalten einer erfindungsgemäßen elektronischen Anzündvorrichtung 1a mit gleichartigem Primärexplosivstoff und gleichartiger Treibladung in der ersten Kammer 11 und der zweiten Kammer 21 repräsentieren.The in the 4 and 5 The exemplary characteristic curves shown can represent the behavior of an electronic ignition device 1a according to the invention with the same type of primary explosive and the same type of propellant charge in the first chamber 11 and the second chamber 21 .

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the above description, the figures and the claims can be important both individually and in any combination for the implementation of the invention in the various configurations.

BezugszeichenlisteReference List

1a, 1b1a, 1b
Elektronische AndzündvorrichtungElectronic ignition device
33
Expansionskammerexpansion chamber
77
Zündsignal-Quelleignition signal source
1111
erste Kammerfirst chamber
12a, 12b12a, 12b
erste Treibladungfirst propellant
1313
erster Zündsatzfirst primer
14a14a
erste Öffnungfirst opening
14b14b
erste Durchgangsöffnungfirst passage opening
1515
erster Primärexplosivstofffirst primary explosive
16a, 16b16a, 16b
erster Absperrdeckelfirst shut-off cover
1717
erste Zündbrückefirst ignition bridge
1818
Inertisierungsmasseinerting mass
2121
zweite Kammersecond chamber
22a, 22b22a, 22b
zweite Treibladungsecond propellant
2323
zweiter Zündsatzsecond primer
24a, 24b24a, 24b
zweite Öffnungsecond opening
2525
zweiter Primärexplosivstoffsecond primary explosive
26a, 26b26a, 26b
zweiter Absperrdeckelsecond shut-off cover
2727
zweite Zündbrückesecond ignition bridge
2828
Barrierebarrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2015183596 A2 [0003]WO 2015183596 A2 [0003]

Claims (15)

Elektronische Andzündvorrichtung (1a, 1b) zum Auslösen eines pyrotechnischen Wirksystems, wie eines Rückhaltesystems, beispielsweise eines Airbag-Gasgenerators, Gurtstraffers oder Schlossstraffers, umfassend: eine erste Kammer (11), in der ein erster Zündsatz (13) angeordnet ist, der einen ersten Primärexplosivstoff (15) und eine erste Zündbrücke (17) zum Initiieren einer Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs (15) umfasst; und eine zweite Kammer (21), in der ein zweiter Zündsatz (23) angeordnet ist, der einen zweiten Primärexplosivstoff (25) und eine zweite Zündbrücke (27) zum Initiieren einer Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs (25) umfasst; wobei die erste Zündbrücke (17) und die zweite Zündbrücke (27) zur Beaufschlagung mit demselben elektrischen Zündsignal, insbesondere Zündstrom (I) oder Zündspannung, eingerichtet, sind; und wobei der erste und der zweite Primärexplosivstoff (15, 25) und/oder die erste und die zweite Zündbrücke (25, 27) sich derart voneinander unterscheiden, dass die Umsetzung des ersten Zündsatzes (13) um eine vom elektrischen Zündsignal bestimmte Zeitdifferenz (dt) schneller als die Umsetzung des zweiten Zündsatzes (23) ist.Electronic ignition device (1a, 1b) for triggering a pyrotechnic active system, such as a restraint system, for example an airbag gas generator, belt tensioner or buckle tensioner, comprising: a first chamber (11) in which a first primer charge (13) is arranged, which comprises a first primary explosive (15) and a first primer bridge (17) for initiating a conversion of the first primary explosive (15); and a second chamber (21) in which a second primer charge (23) is arranged, comprising a second primary explosive (25) and a second primer bridge (27) for initiating a conversion of the second primary explosive (25); wherein the first firing bridge (17) and the second firing bridge (27) are set up to be acted upon by the same electrical firing signal, in particular firing current (I) or firing voltage; and wherein the first and the second primary explosive (15, 25) and/or the first and the second detonating bridge (25, 27) differ from one another in such a way that the conversion of the first detonating charge (13) is delayed by a time difference (dt) determined by the electrical detonating signal faster than the implementation of the second ignition charge (23). Elektronische Andzündvorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 1, wobei die Zeitdifferenz (dt) umso größer ist, je kleiner das elektrische Zündsignal, insbesondere der Zündstrom (I) oder die Zündspannung, ist, wobei insbesondere oberhalb eines Zündsignal-Schwellwerts (Is) die Zeitdifferenz (dt) näherungsweise oder gleich Null ist.Electronic ignition device (1a, 1b) after claim 1 , the time difference (dt) being greater the smaller the electrical ignition signal, in particular the ignition current (I) or the ignition voltage, the time difference (dt) being approximately or equal to zero in particular above an ignition signal threshold value (I s ). . Elektronische Andzündvorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 1 oder 2, wobei unterhalb eines Zündsignal-Grenzwerts (IG) die Umsetzung des ersten Zündsatzes (13) erfolgt und der zweite Zündsatz (23) keine Umsetzung erfährt.Electronic ignition device (1a, 1b) after claim 1 or 2 , below an ignition signal limit value (I G ), the implementation of the first ignition charge (13) takes place and the second ignition charge (23) undergoes no conversion. Elektronische Andzündvorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die erste und die zweite Zündbrücke (17, 27) mit derselben Zündsignal-Quelle (7) zum Bereitstellen des elektrischen Zündsignals verbunden sind.Electronic ignition device (1a, 1b) after claim 1 , 2 or 3 , wherein the first and the second firing bridge (17, 27) are connected to the same firing signal source (7) for providing the electrical firing signal. Elektronische Anzündvorrichtung (1a, 1b) nach Anspruch 4, wobei die erste und die zweite Zündbrücke elektrisch parallelgeschaltet sind, wobei insbesondere das Zündsignal eine Zündspannung ist.Electronic ignition device (1a, 1b) after claim 4 , wherein the first and the second ignition bridge are electrically connected in parallel, in particular the ignition signal is an ignition voltage. Elektronische Anzündvorrichtung (1a, 1b) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Primärexplosivstoff (15) und der zweite Primärexplosivstoff (25) derart auf einander abgestimmt sind, dass die Umsetzung des ersten Primärexplosivstoffs (15) schneller erfolgt als die Umsetzung des zweiten Primärexplosivstoffs (25), wobei insbesondere der erste Primärexplosivstoff (15) eine niedrigere Wärmekapazität und/oder eine niedrigere Umsetzungstemperaturschwelle als der zweite Primärexplosivstoff (25) hat, wobei insbesondere die erste Zündbrücke und die zweite Zündbrücke gleich sind.Electronic ignition device (1a, 1b) according to one of the preceding claims, wherein the first primary explosive (15) and the second primary explosive (25) are matched to one another in such a way that the conversion of the first primary explosive (15) takes place faster than the conversion of the second primary explosive (25), wherein in particular the first primary explosive (15) has a lower heat capacity and/or a lower conversion temperature threshold than the second primary explosive (25), in particular, the first ignition bridge and the second ignition bridge being the same. Elektronische Anzündvorrichtung (1a, 1b) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Zündbrücke (17) und die zweite Zündbrücke (27) derart auf einander abgestimmt sind, dass das elektrische Zündsignal die erste Zündbrücke (17) schneller auf oder über eine Umsetzungstemperaturschwelle erwärmt, wobei insbesondere die erste Zündbrücke (17) einen niedrigeren elektrischen Widerstand und/oder eine geringere Wärmekapazität aufweist als die zweite Zündbrücke (27), wobei insbesondere der erste Primärexplosivstoff (15) und der zweite Primärexplosivstoff (25) die gleiche Umsetzungstemperaturschwelle haben, insbesondere gleich sind.Electronic ignition device (1a, 1b) according to one of the preceding claims, wherein the first ignition bridge (17) and the second ignition bridge (27) are matched to one another in such a way that the electrical ignition signal heats the first ignition bridge (17) more quickly to or above a conversion temperature threshold, In particular, the first ignition bridge (17) has a lower electrical resistance and/or a lower heat capacity than the second ignition bridge (27), wherein in particular the first primary explosive (15) and the second primary explosive (25) have the same conversion temperature threshold, in particular are the same. Elektronische Anzündvorrichtung (1a) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Kammer (11) und die zweite Kammer (21) voneinander getrennt sind und wobei in der ersten Kammer (11) eine erste Treibladung (12a, 12b) und in der zweiten Kammer eine zweite Treibladung (22a) angeordnet sind und wobei die erste Kammer (11) mit einer Expansionskammer (3) über eine erste Öffnung (14a) verbunden ist, die mit einem ersten Absperrdeckel (16a) verschlossen ist, wobei die zweite Kammer (21) mit der Expansionskammer (3) über eine zweite Öffnung (24a) verbunden ist, die mit einem zweiten Absperrdeckel (26a) verschlossen ist, wobei insbesondere die erste und die zweite Treibladung (12a, 22a) gleich groß und/oder gleich zusammengesetzt sind.Electronic ignition device (1a) according to one of the preceding claims, wherein the first chamber (11) and the second chamber (21) are separated from one another and wherein a first propellant charge (12a, 12b) is arranged in the first chamber (11) and a second propellant charge (22a) is arranged in the second chamber and wherein the first chamber (11) is connected to an expansion chamber (3) via a first opening (14a) which is closed by a first shut-off cover (16a), the second chamber (21) being connected to the expansion chamber (3) via a second opening ( 24a) which is closed with a second shut-off cover (26a), wherein in particular the first and the second propellant charge (12a, 22a) are of the same size and/or have the same composition. Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Kammer (11) mit der zweiten Kammer (21) über eine erste Durchgangsöffnung (14b) verbunden ist, die mit einem ersten Absperrdeckel (16b) verschlossen ist, wobei die zweite Kammer (21) mit einer Expansionskammer (3) über eine zweite Öffnung (24b) verbunden ist, die mit einem zweiten Absperrdeckel (26b) verschlossen ist.Electronic ignition device (1b) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the first chamber (11) is connected to the second chamber (21) via a first through opening (14b) which is closed by a first shut-off cover (16b), the second chamber (21) being connected to an expansion chamber (3). a second opening (24b) is connected, which is closed with a second shut-off lid (26b). Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach Anspruch 9, wobei der erste Zündsatz (13) ein Passivierungsmittel zum zumindest teilweise Inaktivieren der in der zweiten Kammer (21) angeordneten (zweiten) Treibladung (22b) umfasst, wobei insbesondere die (zweite) Treibladung (22b) nicht oder nur zu einem geringen Teil durch den erste Primärexplosivstoff (15) und oder die erste Treibladung (12b) entzündlich ist.Electronic ignition device (1b) after claim 9 , wherein the first ignition charge (13) comprises a passivation agent for at least partially inactivating the (second) propellant charge (22b) arranged in the second chamber (21), wherein in particular the (second) propellant charge (22b) does not or only to a small extent through the first primary explosive (15) and/or the first propellant charge (12b) is flammable. Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach Anspruch 10, wobei in der zweiten Kammer eine Barriere (28) angeordnet ist, die den zweiten Primärexplosionsstoff von der Umsetzung des ersten Zündsatzes (13) abschirmt und die durch die Umsetzung des zweiten Zündsatzes (23) überwunden wird.Electronic ignition device (1b) after claim 10 , wherein a barrier (28) is arranged in the second chamber, which shields the second primary explosive from the reaction of the first ignition charge (13) and which is overcome by the reaction of the second ignition charge (23). Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Passivierungsmittel eine Inertisierungsmasse (18) zum Benetzen der (zweiten) Treibladung (22b) umfasst, wobei insbesondere die Inertisierungsmasse (18) ein Inertisierungsfluid mit hoher Wärmekapazität und/oder hoher Verdampfungswärme umfasst und/oder wobei insbesondere die Inertisierungsmasse (18) ein Mittel zum chemischen Deaktivieren der (zweiten) Treibladung (22b) insbesondere mit geringer und/oder langsamer Bildung von Treibgas oder ohne Bildung von Treibgas umfasst.Electronic ignition device (1b) after claim 10 or 11 , wherein the passivation means comprises an inerting mass (18) for wetting the (second) propellant charge (22b), wherein in particular the inerting mass (18) comprises an inerting fluid with a high thermal capacity and/or high heat of vaporization and/or in particular the inerting mass (18) comprises a Means for chemically deactivating the (second) propellant charge (22b), in particular with little and/or slow formation of propellant gas or without formation of propellant gas. Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Passivierungsmittel ein Dämpfungsvolumen zum zumindest teilweisen Aufnehmen der (zweiten) Treibladung (22b) umfasst, das durch die Umsetzung des ersten Zündsatzes (13) mit der zweiten Kammer (21) verbunden wird, wobei insbesondere die Expansionskammer (3) mit der zweiten Kammer (21) verbunden wird und/oder das Dämpfungsvolumen die (zweite) Treibladung (22b) zumindest teilweise unentzündet aus der zweiten Kammer (21) entlässt.Electronic ignition device (1b) according to one of Claims 10 until 12 , wherein the passivation means comprises a damping volume for at least partially accommodating the (second) propellant charge (22b), which is connected to the second chamber (21) by the reaction of the first initiating charge (13), in particular the expansion chamber (3) being connected to the second Chamber (21) is connected and/or the damping volume releases the (second) propellant charge (22b) from the second chamber (21) at least partially unignited. Elektronische Anzündvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei in der ersten Kammer eine kaltwirkende erste Treibladung (12b) und in der zweiten Kammer eine heißwirkende zweite Treibladung (22b) angeordnet sind.Electronic ignition device (1b) according to one of Claims 10 until 13 , A cold-acting first propellant charge (12b) being arranged in the first chamber and a hot-acting second propellant charge (22b) being arranged in the second chamber. Gasgenerator zum Bereitstellen einer variabel einstellbaren Wirkleistung, insbesondere an einen Airbag, Gurtstraffer oder Schlossstraffer, umfassend eine elektronische Anzündvorrichtung (1a, 1b) nach einem der vorstehenden Ansprüche.Gas generator for providing a variably adjustable active power, in particular to an airbag, belt tensioner or buckle tensioner, comprising an electronic ignition device (1a, 1b) according to one of the preceding claims.
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